JP5482467B2 - 転写装置およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファックス等、およびこれら複合機等の画像形成装置に用いられる転写装置、およびこれを用いた画像形成装置に関する。

画像形成装置の転写装置として、例えば特許文献１に示されているように、転写後の用紙が搬送手段の搬送ベルトに突入する角度に応じて搬送ベルトの速度を増速させて、用紙の弛みを吸収するようにしたものが知られている。また、特許文献２に示されているように、ニップ幅を用紙の種類に応じた適切な値に調節可能として、用紙の種類に関わらずに像担持体上のトナー像を用紙に良好に転写可能としたものが知られている。

特開平１１−１７４７６８号公報 特開平１１−６５３０９号公報

転写装置の中でも、特に縦型タンデム構成の２次転写部に用いられるものでは、転写部のニップに対する用紙の進入角度と排出角度とが異なるケースが多い。

このニップに対する用紙の進入角度と排出角度の違いにより、特に厚紙のようにコシの強い用紙の場合、用紙の後端がニップに到達した際に応力で用紙の後端が面方向に跳ねる所謂後端弾き現象が生じ、ニップ形状が変形して用紙の後端転写不良となる問題がある。

しかし、特許文献１および特許文献２の開示技術には、転写装置のニップにおける用紙の後端弾きに言及するところはなく、後端弾きによる用紙の後端転写不良を解決することはできない。

そこで、本発明はニップにおける用紙の後端弾きを防止して、用紙の後端転写不良を回避することができる転写装置およびこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

本発明は、トナー像が坦持される像坦持体と、前記像坦持体に圧接してニップを形成し、前記像坦持体に坦持されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、を有する転写装置であって、前記転写手段は、前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度とが異なって構成されており、前記ニップに進入する用紙の種類に応じて、前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度との関係を変更する用紙搬送角度調整手段を備え、前記用紙搬送角度調整手段は、前記用紙の紙斤量が大きくなるほど前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度とが近づくように角度変更を行うことを主要な特徴としている。

本発明によれば、用紙搬送角度調整手段によって、ニップに対する用紙の排出角度と進入角度とを近似させることが可能となる。この結果、ニップにおいて用紙の後端弾きを防止して、用紙の後端転写不良を回避することができる。

本発明の実施形態としての画像形成装置を概念的に示す全体構成図。 本発明に係る転写装置の第１実施形態を示す略示的説明図。 本発明に係る転写装置の第２実施形態を示す略示的説明図。 第２実施形態における傾動機構の一例を示す略示的説明図。 用紙斤量を変更した際の用紙の後端弾きと放電ノイズの許容両立ポイントを第１実施形態の場合（Ａ）と、第２実施形態の場合（Ｂ）とで示す説明図。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１は本発明に係る転写装置が適用された画像形成装置の全体構成を示している。

この画像形成装置１は、複数の感光体としての感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを、中間転写体の一例としての中間転写ベルト４１に対面させて縦方向に配列したフルカラーの画像を形成するタンデム型カラー画像形成装置と称されるものである。

画像形成装置１は、その上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを備えている。自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１５に載置された原稿Ｄは、一枚づつ分離されて原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム１６により搬送される。

原稿読取部１０は、原稿画像読み取り位置ＲＰにおいて搬送中の原稿Ｄの画像を読み取る。第１搬送ガイドＧ１および原稿排出ローラ１７は、読み取り終了した原稿Ｄを原稿排紙トレイ１８に排出する。

画像形成装置１は、前記原稿読取部１０、露光部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、画像形成部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、中間転写部４０、２次転写部５０、定着部６０、排紙反転部７０、給紙部９０等から構成され、それらが一つの筺体内に収められている。

原稿読取部１０は、原稿画像読み取り位置ＲＰにて原稿Ｄの画像をランプＬにて照射し、その反射光を第１ミラーユニット１１、第２ミラーユニット１２、レンズ１３によって導き、撮像素子ＣＣＤの受光面に結像させる。撮像素子ＣＣＤは入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。画像読取制御部１４は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、図外の制御部の記憶部に画像データとして変換する。記憶部に格納された画像データには、ユーザにより設定されている条件により適宜な画像処理が施されて、出力画像データが生成される。

露光部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、制御部から送られる出力画像データをもとに出力される出力情報に対応して、主帯電部３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの表面をレーザ光により走査露光し、感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＫにＹ色，Ｍ色，Ｃ色，ＢＫ色用の静電画像が形成される。

画像形成部３０Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周辺に配置されている主帯電部３２Ｙ，現像部３３Ｙ，第１転写ローラ３４Ｙ，クリーニング部３５Ｙからなる。他の画像形成部３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋにおいても画像形成部３０Ｙと同様な構成であり、それぞれの感光体ドラム３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの周辺に、それぞれに対応して主帯電部３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ、現像部３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ、第１転写ローラ３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ、クリーニング部３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋが配置されている。

現像部３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナーで現像することによって感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ上には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナー像が形成される。

中間転写部４０の第１転写ローラ３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋは、感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４１上の所定位置に重ね合わせて転写する。各色のトナー像が重ね合わされることにより中間転写ベルト４１上にカラー画像が形成される。無端状ベルトからなる中間転写ベルト４１は、ベルト駆動ローラ４２の駆動力によって図１の矢印に示す方向に回転しながら移動する。クリーニング部３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋは、トナー像の転写を終えた感光体ドラム３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋの表面に残留するトナーを除去する。

一方、２次転写部５０は、中間転写ベルト４１上に重ね合わされて転写されたカラー画像を、給紙部９０のトレイＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３から搬送され、レジストローラ９１によってタイミングが取られて送り出された用紙Ｐに転写する。ベルトクリーニング部４３は、カラー画像の用紙Ｐへの転写を終えた中間転写ベルト４１の表面を清掃し、清掃された中間転写ベルト４１は次の画像転写に供される。

トナー像を担持した用紙Ｐは定着部６０に送られ、定着部６０は用紙Ｐを加圧加熱することによって、トナー像を用紙Ｐへ定着させる。

排紙反転部７０は、定着部６０による定着処理を終えた用紙Ｐを搬送して排紙トレイ７５に排紙する。用紙Ｐを表裏反転して排紙する場合には、排紙ガイド７２が一旦用紙Ｐを下方に導き、排紙反転ローラ７３に用紙Ｐの後端を挟持させた後に反転搬送し、排紙ガイド７２が用紙Ｐを排紙ローラ７４に導いて排紙する。

用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、排紙ガイド７２は、表面のトナー像の定着処理を終えた用紙Ｐを下方にある再給紙部８０に搬送し、再給紙反転ローラ８１により後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路８２に送り出し、裏面への画像形成に供する。

このような縦型タンデム構成の画像形成装置１では、前記２次転写部５０は、後述するように転写ローラ５３とそのバックアップローラ４４とがほぼ垂直方向に縦列配置されている関係上、斜め下方から給送されてくる用紙Ｐのニップへの進入角度と、ニップからの排出角度とが異なってくる。

そこで、この２次転写部５０は、図２に示すベルト方式の転写装置５１として構成されている。

図２に示す第１実施形態の転写装置５１は、像担持体である中間転写ベルト４１を掛架したローラの１つ４４をバックアップローラとし、該バックアップローラ４４のほぼ直下の位置でニップを構成する転写ベルトユニット５２を転写手段としている。

転写ベルトユニット５２は、実質的に前記ニップを構成する転写ローラ５３を主体として、該転写ローラ５３と２つのローラ５４，５５に無端ベルト５６を掛架して構成されている。

転写ローラ５３は図外のモータ等の駆動手段により図２に矢印で示すようにバックアップローラ４４と逆方向に回転駆動され、ニップを通過して画像が転写された用紙Ｐを無端ベルト５６により図１に示す定着部６０へ搬送する。

この転写ベルトユニット５２は、無端ベルト５６の用紙搬送角度調整手段１００を備え、ニップから排出される用紙Ｐの排出角度を可変としている。

本実施形態では用紙搬送角度調整手段１００として、無端ベルト５６の用紙搬送領域で該無端ベルト５６を内側から外側へ向けて押圧する押圧ローラ１０１を用いている。即ち、押圧ローラ１０１は、無端ベルト５６の用紙搬送面を形成する転写ローラ５３と一方のベルト掛架用のローラ５４との中間位置に、該無端ベルト５６の内面に接して配設されていて、図外のリフターによって高さ位置が調節可能とされている。

この第１実施形態の構成からなる転写装置５１によれば、押圧ローラ１０１を上昇することにより、転写ローラ５３とローラ５４との間で無端ベルト５６の用紙搬送面が図２の鎖線で示す状態から実線で示すように山形状に押し上げられる。

これにより、ニップ出口における無端ベルト５６の用紙搬送面で規定される用紙Ｐの排出角度が、ニップに斜め下方から給紙される用紙Ｐの進入角度に近づけられる。

この結果、画像形成装置１における２次転写部５０の転写装置として用いた場合に、ニップにおける用紙Ｐの後端弾きを防止して、用紙Ｐの後端転写不良を回避することができる。

図５（Ａ）は、押圧ローラ１０１の高さ調節による無端ベルト５６の用紙搬送面高さ（ベルト面高さ）と、画像転写に影響を及ぼす用紙の後端弾き許容領域、およびニップ出口側で用紙に発生する放電ノイズ許容領域との関係を示している。

同図中、符号ａは後端弾き許容領域を、ｂはコート紙の放電ノイズ許容領域を、ｃは非コート紙の放電ノイズ許容領域を示している。

同図から判るように、用紙の後端弾き許容領域ａは、紙斤量が大きくなるほどベルト面高さを高くすることによって、ａ１，ａ２，ａ３のように確保できて、後端弾きによる用紙後端の転写不良をなくすことができる。

一方、このようにベルト面高さを高めて用紙搬送面をバックアップローラ４４側に近づけると、放電ノイズにより用紙の画像不良が生じ易くなる。

放電ノイズによる画像不良は、用紙表面の抵抗によって影響される。表面抵抗の低いコート紙では放電ノイズの発生は少なく、放電ノイズ許容量ｂは、ｂ１，ｂ２，ｂ３のように紙斤量によって異なるものの大きい。従って、コート紙では、ある一定のベルト面高さで、用紙の全斤量に亘って後端弾き許容領域ａと、放電ノイズ許容領域ｂとが両立するポイントＳがある。これにより、コート紙では紙斤量に応じたベルト面高さの調整を不要とし、ベルト面高さをある一定の高さに調整維持することによって、用紙の後端弾きと、ニップ通過直後における放電ノイズとによる用紙の画像不良を回避することができる。

一方、表面抵抗の高い非コート紙では放電ノイズが発生し易い傾向にあり、放電ノイズ許容領域ｃは、同一の紙斤量でもコート紙に較べてｃ１，ｃ２，ｃ３と小さい。従って、非コート紙では、ある一定のベルト面高さで全斤量に亘って後端弾き許容領域ａと、放電ノイズの許容領域ｃとが両立するポイントはない。このため、非コート紙の場合では各紙斤量に応じて後端弾き許容領域ａと、放電ノイズ許容領域ｃとが両立するベルト面高さに適切に調節することによって、用紙の後端弾きと、ニップ通過直後における放電ノイズとによる用紙の画像不良を回避することができる。
図３，図４は転写装置５１の第２実施形態を示すものである。

本実施形態にあっては、転写ベルトユニット５２の無端ベルト５６の用紙搬送角度調整手段１００として、転写ベルトユニット５２自体を転写ローラ５３を中心として傾動する傾動機構１０２を用いており、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、重複する説明は省略する。

傾動機構１０２は、例えば図４に示すように、転写ローラ５３と２つのベルト掛架用のローラ５４，５５を取り付けたフレーム５７の一端部に、油圧アクチュエータ等のリフター１０３を配設し、該リフター１０３を伸長して転写ローラ５３の支軸を中心としてフレーム５７を傾動可能な構造として構成することができる。

即ち、この第２実施形態では、リフター１０３によって、転写ベルトユニット５２自体を転写ローラ５３を中心に傾動することによって、無端ベルト５６の用紙搬送面を図３の鎖線で示す状態から実線で示すように、用紙Ｐの進入角度に近づけられるようにしている。

この結果、第１実施形態と同様に、ニップにおける用紙Ｐの後端弾きを防止して、用紙Ｐの後端転写不良を回避することができる。

この第２実施形態の転写装置５１にあっても、転写ベルトユニット５２の傾動角度調整により得られる用紙の後端弾き許容領域ａと、コート紙，非コート紙の相違による用紙の放電ノイズ許容領域ｂ，ｃの両立傾向は、図５（Ｂ）に示すように第１実施形態の場合とほぼ同様である。

従って、用紙としてコート紙を用いる場合、後端弾き許容領域ａと、放電ノイズ許容領域ｂとが、用紙の全斤量に亘って両立するポイントＳが得られるある一定の転写ベルトユニット傾動角度に調整維持する。これによって、紙斤量に応じて転写ベルトユニット５２の傾動角度を調整することなく、用紙の後端弾きと、ニップ通過後における放電ノイズとによる用紙の画像不良を回避することができる。

一方、非コート紙では各斤量に応じて、その都度、後端弾き許容領域ａと、放電ノイズ許容領域ｃとが両立する転写ベルトユニット傾動角度に適切に調節することによって、用紙の後端弾きと、ニップ通過後の放電ノイズとによる用紙の画像不良を回避することができる。

なお、図４に示す例では、傾動機構１０２としてリフター１０３を用いているが、この他、フレーム５７の転写ローラ支軸周りに設けたギヤと駆動ピニオンとからなるギヤ機構により、フレーム５７を転写ローラ５３を中心として傾動させることもできる。

また、前記各実施形態では何れも用紙搬送角度調整手段１００として、転写ベルトユニット５２の無端ベルト５６の位置を調整する構成例を示したが、この他、用紙の排出方向を変更する部材が排紙経路に進入する構成とすることも可能である。この場合、転写手段は、汎用の転写ローラ構造のものであってもよい。

更に、本発明における用紙搬送角度調整手段は、用紙の進入角度を変更することで「進入角度と排出角度との関係を変更」するものを含む。これは、例えば、図１に示す用紙の給送を行うレジストローラ９１の位置を変更可能とすることで対応することができる。

１…画像形成装置
４１…中間転写ベルト（像担持体）
５１…転写装置
５２…転写ベルトユニット（転写手段）
５３…転写ローラ
５４，５５…ベルト掛架用のローラ
５６…無端ベルト
１００…用紙搬送角度調整手段
１０１…押圧ローラ
１０２…傾動機構
１０３…リフター（傾動機構）

Claims (7)

1. トナー像が坦持される像坦持体と、
   前記像坦持体に圧接してニップを形成し、前記像坦持体に坦持されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、
   を有する転写装置であって、
   前記転写手段は、前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度とが異なって構成されており、
   前記ニップに進入する用紙の種類に応じて、前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度との関係を変更する用紙搬送角度調整手段を備え、
   前記用紙搬送角度調整手段は、前記用紙の紙斤量が大きくなるほど前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度とが近づくように角度変更を行うことを特徴とする転写装置。
2. 前記転写手段は、前記ニップを形成する転写ローラを主体とする複数のローラと、
   前記複数のローラに掛架されて、前記像坦持体と接する無端ベルトと、を備えて、
   前記ニップを通過して画像が転写された用紙をベルト搬送する転写ベルトユニットとして構成され、
   前記用紙搬送角度調整手段は、前記無端ベルトの位置調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
3. 前記用紙搬送角度調整手段は、前記用紙の種類がコート紙の場合は紙斤量に関わらず進入角度と排出角度との関係を一定の角度を維持し、前記用紙の種類が非コート紙の場合は紙斤量に応じて角度変更を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の転写装置。
4. トナー像が坦持される像坦持体と、
   前記像坦持体に圧接して前記ニップを形成する転写ローラを主体とする複数のローラと、前記複数のローラに掛架されて、前記像坦持体と接する無端ベルトと、を備えて、前記ニップを通過して画像が転写された用紙をベルト搬送する転写ベルトユニットとして構成された転写手段と、
   を有する転写装置であって、
   前記無端ベルトの位置調整を行うことにより、前記ニップに対する用紙の進入角度と排出角度との関係を変更する用紙搬送角度調整手段を備え、前記無端ベルトの用紙搬送角度は、前記用紙がコート紙の場合は一定の角度に維持され、前記用紙が非コート紙の場合は紙斤量に応じて角度変更されることを特徴とする転写装置。
5. 前記無端ベルトの用紙搬送角度調整手段が、
   前記無端ベルトの用紙搬送領域で、該無端ベルトを内側から外側へ向けて押圧する押圧ローラで構成されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１つに記載の転写装置。
6. 前記無端ベルトの用紙搬送角度調整手段が、
   前記ニップを形成する転写ローラを中心として、前記転写ベルトユニットを傾動する傾動機構で構成されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１つに記載の転写装置。
7. 請求項１〜６の何れか１つに記載の転写装置を有する画像形成装置。

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