JP2011242521A - 転写装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】転写不良を抑制できるとともに二次転写ローラの位置設定の自由度が高い転写装置を提供する。
【解決手段】転写装置30は、中間転写ベルト311、駆動ローラ312、二次転写ベルト331、二次転写ローラ332、及び補助部材333を備える。駆動ローラ312は、中間転写ベルト311を張架する。二次転写ベルト331は、二次転写領域92において中間転写ベルト311に圧接する。二次転写ローラ332は、中間転写ベルト311及び二次転写ベルト331を挟んで駆動ローラ312に対向し、電気的に接地される。補助部材33は、二次転写ローラ332より用紙搬送方向93の上流側において二次転写ベルト331に対して二次転写ローラ332側に配置される。二次転写時に、駆動ローラ312及び補助部材33のそれぞれには、トナーと同極性の電圧が印加される。
【選択図】図2

Description

この発明は、画像形成体で形成された現像剤像を中間転写体を介して用紙に転写する転写装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置の中には、画像形成体で形成された現像剤像を中間転写体へ転写する一次転写及び中間転写体から用紙への二次転写を経て、現像剤像を用紙に転写する転写装置を備えた中間転写方式の画像形成装置がある。転写装置の中には、二次転写領域へ用紙を搬送する二次転写ベルトを備えたものがある。二次転写ベルトは中間転写体に圧接し、二次転写ローラは二次転写ベルトを挟んで中間転写体に対向する。中間転写体に担持された現像剤像は、二次転写領域に形成される電界によって用紙に二次転写される(例えば、特許文献1参照。)。
ところが、用紙が中間転写体に密着する前に中間転写体上の現像剤に大きな電界がかかると、用紙搬送方向における二次転写領域の上流側において、現像剤の飛び散りや、現像剤の電荷が用紙へ抜けるといった不具合が生じ、これらの不具合によって二次転写領域において現像剤が用紙に十分に転写されない領域が生じる転写不良が起こりやすくなる。
そこで、中間転写体に対して二次転写ローラを用紙搬送方向の下流側にオフセット配置する構成が知られている。中間転写体に対して二次転写ローラを下流側にオフセット配置すると、二次転写ローラをオフセットしない場合と比較して、用紙搬送方向において二次転写領域の上流側における電界強度が小さくなるので、用紙が中間転写ベルトに密着する前に中間転写体上の現像剤に大きな電界がかかることを防ぐことができる。
特開2009−128735公報
しかし、中間転写体に対して二次転写ローラを用紙搬送方向の下流側にオフセット配置する従来の転写装置では、電界が形成される領域を二次転写ローラの位置によって調整するので、二次転写ローラの位置設定の自由度が低くなる。
この発明の目的は、現像剤の飛び散り等による転写不良を抑制できるとともに二次転写ローラの位置設定の自由度が高い転写装置を提供することにある。
この発明の転写装置は、中間転写体、二次転写ベルト、二次転写ローラ、バイアス部材、及び電源部を備える。中間転写体は、画像形成体において形成された現像剤像を一次転写される。二次転写ベルトは、中間転写体に担持された現像剤像を二次転写される用紙を二次転写領域において中間転写体に密着させるように所定の搬送経路を搬送する。二次転写ローラは、二次転写ベルトを挟んで中間転写体に対向し、電気的に接地される。バイアス部材は、二次転写領域より用紙搬送方向の上流側において二次転写ベルトに対して二次転写ローラ側に配置される。電源部は、二次転写時に中間転写体及びバイアス部のそれぞれに現像剤と同極性の電圧を印加する。
この構成では、中間転写体に現像剤と同極性の電圧が印加されることで、二次転写領域に電界が形成される。また、現像剤と同極性の電圧を印加されるバイアス部材が用紙搬送方向における二次転写ローラより上流側に配置されることで、バイアス部材に電圧が印加されない場合と比較して、用紙搬送方向において二次転写領域の上流側における電界強度が小さくなる。このため、二次転写ローラの位置に関らず、用紙が中間転写体に密着する前に中間転写体上の現像剤に大きな電界がかかることを防ぐことができる。
上述の構成において、中間転写体は、画像形成体において形成された現像剤像を一次転写される無端ベルト状に構成された中間転写ベルトと、中間転写ベルトを張架し、現像剤と同極性の電圧を印加される張架ローラと、を含むように構成することができる。
この構成では、張架ローラに現像剤と同極性の電圧が印加されることで、二次転写領域に電界が形成される。また、現像剤と同極性の電圧を印加されるバイアス部材が用紙搬送方向における二次転写ローラより上流側に配置されることで、バイアス部材に電圧が印加されない場合と比較して、用紙搬送方向において二次転写領域の上流側における電界強度が小さくなる。このため、二次転写ローラの位置に関らず、用紙が中間転写体に密着する前に中間転写ベルト上の現像剤に大きな電界がかかることを防ぐことができる。
また、二次転写ローラは、二次転写ローラの回転軸と張架ローラの回転軸とを結ぶ方向が用紙搬送方向と直交するように配置することができる。
これによって、二次転写ローラが張架ローラに対して用紙搬送方向においてオフセットされず、二次転写ベルトの中間転写ベルトへの巻き付き量が小さくなるので、用紙がカールして中間転写ベルトに吸着されることを抑え、二次転写領域から定着装置への用紙の搬送性が低下することを抑制することができる。
さらに、二次転写領域において中間転写体と二次転写ベルトとが圧接され、バイアス部材は、二次転写ベルトを張架する複数のローラのうち用紙搬送方向における二次転写ローラの上流側に隣接配置されたローラであり、二次転写領域の用紙搬送方向の中央部における中間転写体の接平面に対して、二次転写ベルトが中間転写体側に突出しないように配置することができる。
用紙が中間転写体に密着する前に中間転写体上の現像剤に大きな電界がかかることを防ぐためには、上記接平面に対して二次転写ベルトが中間転写体側へ突出するようにバイアス部材を配置することで、二次転写ローラの上流側において二次転写ベルトを中間転写体により多く巻き付けることが考えられる。この構成では、二次転写ベルトを中間転写体により多く巻き付けることで、二次転写領域が長くなって用紙搬送方向における二次転写領域の上流側端部がより上流側に移動するので、二次転写領域の上流側の近傍領域は、電界強度がより小さい領域へ移動することになる。しかし、二次転写ベルトが上記接平面よりも中間転写体側へ突出すると、レジストローラから二次転写領域への用紙搬送路の配置可能領域が狭くなり、二次転写領域の上流側に配置されるレジストローラ及びレジストローラから二次転写領域への用紙搬送路の位置設定の自由度が低下する。一方、用紙搬送方向における二次転写ローラより上流側においてバイアス部材に現像剤と同極性の電圧を印加することで、用紙搬送方向において中間転写体と二次転写ローラとの対向位置よりも上流側における電界強度が小さくなるので、用紙が中間転写体に密着する前に中間転写体上の現像剤に大きな電界がかかることを防ぐことができる。このため、バイアス部材を上記接平面に対して中間転写体へ突出させる必要がない。また、上記接平面に対して二次転写ベルトが中間転写体側へ突出しないようにバイアス部材を配置することで、レジストローラ及びレジストローラから二次転写領域への用紙搬送路の位置設定の自由度が高くなる。
この発明の画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であって、複数の画像形成体と、上述のいずれかの構成の転写装置と、を備える。
この発明によれば、転写不良を抑制できるとともに二次転写ローラの位置設定の自由度を高くすることができる。
この発明の実施形態に係る転写装置を備えた画像形成装置の概略の構成を示す断面図である。 転写装置の主要部の構成図である。 二次転写領域及びその近傍の電界を示す模式図である。 比較例の構成における二次転写領域及びその近傍の電界を示す模式図である。 他の比較例の一部の構成図である。 さらに他の比較例の一部の構成図である。 さらに他の比較例の一部の構成図である。 二次転写領域の上流側における電界強度、二次転写領域の上流側におけるトナーの飛び散り度合い、二次転写領域を通過後の用紙搬送性、及び二次転写領域の上流側に配置される用紙搬送経路の配置の自由度のそれぞれと、転写装置の構成との関係を示す図である。 他の実施形態に係る転写装置の主要部の構成図である。
以下に、この発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、画像形成装置10は、画像データに基づいて、用紙に多色又は単色の画像を形成する。用紙として、普通紙、印画紙、OHPフィルム等の記録媒体が挙げられる。画像形成装置10は、画像形成ステーション(画像形成部)21,22,23,24、転写装置30、定着装置34、用紙搬送路35、給紙トレイ36、排紙トレイ37、及び電源部70を備えている。転写装置30は、中間転写ベルトユニット31、複数の一次転写ローラ32A〜32D、及び二次転写ベルトユニット33を含む。
画像形成装置10は、ブラック、並びに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の3原色であるシアン、マゼンタ、及びイエローの4色の各色相に対応した画像データを用いて、電子写真方式の画像形成処理を行う。画像形成ステーション21〜24では、各色相のトナー像が形成される。画像形成ステーション21〜24は、中間転写ベルトユニット31に沿って水平方向に一列に配置されている。
以下では、主として画像形成ステーション21について説明する。画像形成ステーション22〜24は、画像形成ステーション21と実質的に同様に構成されている。ブラックの画像形成ステーション21は、感光体ドラム41、帯電装置42、露光装置43、現像装置44、及びクリーニングユニット45を備え、電子写真方式の画像形成プロセスを経て、ブラックのトナー像(現像剤像)を形成する。
感光体ドラム41は、画像形成体であって、円筒状を呈し、図示しない第1駆動源から駆動力を伝達されることで一方向に回転する。感光体ドラム41は、円筒状の導電性基体、及び、導電性基体の周面に設けられる感光層を有する。
帯電装置42は、感光体ドラム41の周面に対向するように配置され、感光体ドラム41の周面を所定の電位に均一に帯電させる。
露光装置43は、半導体レーザを有しており、ブラック用の画像データによって変調されたレーザビームを感光体ドラム41の周面に照射する。感光体ドラム41の周面には、ブラック用の画像データによる静電潜像が形成される。
現像装置44は、ブラックの現像剤を収容している。現像剤として、例えばトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤が用いられる。現像装置44は、トナーとキャリアとを攪拌することでトナーを帯電させる。現像装置44は、静電潜像が形成された感光体ドラム41の周面にトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に現像する。
なお、画像形成ステーション22〜24のそれぞれの現像装置44には、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色の現像剤が収容されており、それぞれの感光体ドラム41には、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相のトナー像が形成される。
中間転写ベルトユニット31は、中間転写体であって、中間転写ベルト311、駆動ローラ312、及び従動ローラ313を有している。中間転写ベルト311として、例えば100〜150μmの範囲内の所定の厚さのフィルムが用いられる。中間転写ベルト311は、無端ベルト状に構成されて、駆動ローラ312と従動ローラ313とに張架され、一方向へ周回移動する。
中間転写ベルト311の外周面は、画像形成ステーション21〜24のそれぞれの感光体ドラム41に対向している。中間転写ベルト311を張架する駆動ローラ312及び従動ローラ313のうち、中間転写ベルト311の移動方向91において画像形成ステーション21〜24の下流側に配置された方のローラが、張架ローラを構成する。一例として、駆動ローラ312は、中間転写ベルト311の移動方向91において画像形成ステーション21〜24の下流側に配置され、張架ローラを構成しており、従動ローラ313は、画像形成ステーション21〜24の上流側に配置されている。
一次転写ローラ32A〜32Dは、中間転写ベルト311を挟んで画像形成ステーション21〜24のそれぞれの感光体ドラム41に対向するように配置されている。一次転写ローラ32B〜32Dは、一次転写ローラ32Aと実質的に同様に構成されている。一次転写ローラ32Aは、直径8〜10mmの金属(例えば、ステンレス)を素材とする軸、及びこの軸の周面を被覆する導電性の弾性材を有している。導電性の弾性材によって、中間転写ベルト311に高電圧が印加される。中間転写ベルト311が画像形成ステーション21〜24のそれぞれの感光体ドラム41に対向する領域が、一次転写領域である。
一次転写ローラ32A〜32Dには、感光体ドラム41の周面に担持されたトナー像を中間転写ベルト311上に一次転写するために、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と逆極性(例えば、プラス)の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、画像形成ステーション21〜24のそれぞれの感光体ドラム41の周面に形成された各色相のトナー像は中間転写ベルト311の外周面に順次重ねて転写(一次転写)され、中間転写ベルト311の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、4個の感光体ドラム41のうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成処理時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム41のみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト311の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
クリーニングユニット45は、現像及び一次転写後における感光体ドラム41の周面に残留したトナーを、除去及び回収する。
一次転写領域のそれぞれにおいて中間転写ベルト311の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト311の周回移動によって、二次転写領域92へ搬送される。
二次転写ベルトユニット33は、二次転写ベルト331及び二次転写ローラ332を有している。
二次転写ベルト331は、所定のニップ圧で中間転写ベルト311に圧接されている。二次転写ローラ332は、二次転写ベルト331及び中間転写ベルト311を挟んで、中間転写体に対向するように配置されている。この実施形態では、二次転写ローラ332は、二次転写ベルト331及び中間転写ベルト311を挟んで、中間転写ベルト311を張架する駆動ローラ312及び従動ローラ313のうち張架ローラを構成する方である駆動ローラ312に対向するように配置されている。
中間転写ベルト311に担持されたトナー像を二次転写される用紙を中間転写ベルト311に密着させる領域が、二次転写領域92である。二次転写領域92において、中間転写ベルト311と二次転写ベルト311とが圧接される。
給紙トレイ36は、用紙を収容している。給紙トレイ36から給紙された用紙は、中間転写ベルト311と二次転写ベルト331との間に電界が形成された状態で、二次転写領域92を経由するように搬送される。これによって、中間転写ベルト311の外周面から用紙へトナー像が二次転写される。
4個の感光体ドラム41の一部又は全部から中間転写ベルト311へ一次転写されたトナーのうち、用紙へ転写されずに中間転写ベルト311上に残留したトナーは、次工程での混色を防止するために、中間転写ベルト用クリーニングユニット51によって回収される。
定着装置34は、加熱ローラ341及び加圧ローラ342を有している。トナー像が転写された用紙は、定着装置34へ導かれ、加熱ローラ341と加圧ローラ342との間を通過することで加熱及び加圧される。これによって、トナー像が、用紙に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ対52によって排紙トレイ37上へ排出される。
画像形成装置10には、用紙搬送路35が設けられている。用紙搬送路35は、給紙トレイ36に収容されている用紙を、二次転写領域92及び定着装置34を経由して排紙トレイ37へ導くように構成されている。一例として、用紙搬送路35は、略鉛直方向に延びた後、排紙ローラ対52の手前で略水平方向へ湾曲している。
用紙搬送路35には、ピックアップローラ、搬送ローラ対54A,54B,54C、レジストローラ対55、及び上述の排紙ローラ対52が配置されている。ピックアップローラは、給紙トレイ36内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路35へ繰り出す。搬送ローラ対54A,54B,54Cは、繰り出された用紙を用紙搬送路35に沿って搬送する。レジストローラ対55は、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで二次転写領域92へ導く。
なお、画像形成ステーション21〜24の全てにおいて画像形成処理が行われるフルカラー画像形成処理時には、4個の一次転写ローラ32A〜32Dが中間転写ベルト311を全ての感光体ドラム41に圧接させる。一方、画像形成ステーション21のみにおいて画像形成処理が行われるモノクロ画像形成処理時には、画像形成ステーション21に対向する一次転写ローラ32Aのみが中間転写ベルト311を画像形成ステーション21の感光体ドラム41に圧接させる。
図2に示すように、二次転写ベルトユニット33は、二次転写ベルト331及び二次転写ローラ332の他に、補助部材333、及び複数のローラ334,335,336を備えている。
二次転写ベルト331は、無端ベルト状に構成され、二次転写ローラ332、補助部材333、及び複数のローラ334,335,336によって張架されている。二次転写ベルト331の外周面は、中間転写ベルト311の外周面に圧接している。二次転写ベルト331は、中間転写ベルト311の外周面に担持されたトナー像を二次転写される用紙を、二次転写領域92において中間転写ベルト311に密着させるように、外周面において所定の搬送経路を搬送するように構成されている。二次転写ベルト331として、所定の電気的抵抗値(一例として、1×1010〜5×1010Ωcm)を有するものが用いられる。
二次転写ローラ332、補助ローラ333、及びローラ334,335の位置によって、二次転写領域92を含む用紙の搬送経路が決定される。
二次転写ローラ332は、二次転写ローラ332の回転軸と張架ローラ(この実施形態では、駆動ローラ312)の回転軸とを結ぶ方向が、用紙搬送方向93と直交するように配置されている。言い換えれば、二次転写ローラ332は、二次転写ローラ332の回転軸と張架ローラ(この実施形態では、駆動ローラ312)の回転軸とを結ぶ方向が、二次転写領域92の用紙搬送方向93の中央部における中間転写ベルト311の接平面94と直交するように配置されている。このように、二次転写ローラ332は、二次転写領域92における用紙搬送方向93について駆動ローラ312に対してオフセットせず、駆動ローラ312に正対している。二次転写ローラ332は、電気的に接地されている。
補助部材333は、バイアス部材を構成しており、用紙搬送方向93における二次転写ローラ332の上流側に隣接配置されている。一例として、補助部材333は、二次転写ベルト331を張架する複数のローラ332,333,334,335,336のうち用紙搬送方向93における二次転写ローラ332の上流側に隣接配置されたバイアスローラである。補助部材333は、ローラであることに限定されない。
補助部材333は、二次転写ベルト331に対して二次転写ローラ332側即ち二次転写ベルト331を挟んで二次転写領域93に対向する側に配置されている。また、補助部材333は、二次転写領域92の用紙搬送方向93の中央部における中間転写ベルト311の接平面94に対して、二次転写ベルト331が駆動ローラ312側に突出しないように配置されている。上述のように、二次転写領域92は、中間転写ベルト311と二次転写ベルト331とが圧接された領域である。
二次転写時に、駆動ローラ312には、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性(例えば、マイナス)の高電圧が電源部70によって印加される。また、二次転写時に、補助部材333にも、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性(例えば、マイナス)の高電圧が電源部70によって印加される。一例として、駆動ローラ312及び補助部材333にはそれぞれ、−3kVの電圧が印加される。駆動ローラ312及び補助部材333のそれぞれに印加される電圧値は、互いに同じであることに限定されない。
図3に、転写装置30の二次転写領域92及びその近傍の電界の分布を実線の太線で示し、補助部材333を備えない場合の電界の分布を一点鎖線の太線で示す。図3において、電界値は、上側ほど高く、二次転写ベルト331の位置が0を示す。画像形成装置10では、駆動ローラ312に加えて補助部材333にもトナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性(例えば、マイナス)の電圧が印加されるので、用紙搬送方向93において駆動ローラ312と二次転写ローラ332との対向位置よりも下流側に最高値が分布するように電界が形成され、二次転写領域92の上流側における電界強度が、補助部材333を備えない場合よりも小さくなる。
図4〜図7に比較例を示す。なお、図4〜図7では、説明の便宜上、画像形成装置10と同様の構成については同じ符号を使用する。図4において、実線の太線は、補助部材333に電圧が印加されず、補助部材333が電気的に接地されている構成における電界の分布を示し、一点鎖線の太線は、補助部材333が電気的に接地されていない構成における電界の分布を示している。
図4に示すように、補助部材333に電圧が印加されない点を除いて転写装置30と同様に構成された比較例の転写装置60Aでは、用紙搬送方向93において駆動ローラ312と二次転写ローラ332との対向位置よりも上流側に最高値が分布するように電界が形成される。このため、比較例の転写装置60Aでは、用紙が中間転写ベルト311に密着する前に中間転写ベルト311上のトナーに大きな電界が及び、二次転写ローラ332の上流側において、トナーの飛び散り等による転写不良が起こりやすいという問題がある。
そこで、図5に示す他の比較例の転写装置60Bのように、用紙搬送方向93について二次転写ローラ332を駆動ローラ312に対して下流側へ所定値Lだけオフセット配置することが考えられる。
比較例の転写装置60Bでは、駆動ローラ312と二次転写ローラ332との対向位置に最高値が分布するように電界が形成される。転写装置60Bでは、二次転写ローラ332が用紙搬送方向93の下流側へオフセット配置されるので、図4において一点鎖線で示した場合よりも下流側に最高値が分布するように電界が形成され、一点鎖線で示した場合及び転写装置60Aにおける場合よりも、二次転写領域92の上流側における電界強度が小さくなる。よって、二次転写領域92の上流側におけるトナーの飛び散り等による転写不良が、転写装置60Aにおける場合よりは抑制される。
しかし、比較例の転写装置60Bでは、二次転写領域92の上流側における電界強度を十分に小さくするためには、二次転写ローラ332のオフセット量をかなり大きくする必要がある。このため、転写装置60Bでは、二次転写ベルト331の中間転写ベルト311への巻き付き量が多くなるので、二次転写領域92を通過した用紙がカールしやすい。加えて、中間転写ベルト311と用紙との密着面積が大きくなるので、用紙の中間転写ベルト92からの剥離性が低下する。このため、比較例の転写装置60Bでは、二次転写領域92を通過後の用紙が中間転写ベルト311に吸着されやすく、二次転写領域92から定着装置34へ至る搬送路における用紙搬送性が低下するという問題がある。
また、図6に示すさらに他の比較例の転写装置60Cのように、二次転写領域92の用紙搬送方向93の中央部における中間転写ベルト311の接平面94に対して、二次転写ベルト331が駆動ローラ312側へ突出するように補助部材333を配置することが考えられる。
これによって、比較例の転写装置60Cでは、二次転写ローラ332の上流側において二次転写ベルト331の中間転写ベルト311への巻き付き量が多くなる。このため、二次転写領域92の上流側の領域が電界強度の小さい領域へ移動され、比較例の転写装置60Cでは、用紙が中間転写ベルト311に密着する前に中間転写ベルト311上のトナーに大きな電界が及ぶことが抑えられ、二次転写ローラ332の上流側におけるトナーの飛び散り等による転写不良が転写装置60Aにおける場合よりも抑制される。
しかし、中間転写ベルト311の移動方向91において二次転写領域92の上流側には、二次転写前のトナー像の電荷を均一化するための転写前帯電装置56やレジストセンサ57が配置されているので、接平面94に対して、二次転写ベルト331が駆動ローラ312側へ突出するように補助部材333を配置しようとすると、転写前帯電装置56やレジストセンサ57とレジストローラ55とが衝突する危惧がある。よって、接平面94に対して、二次転写ベルト331が駆動ローラ312側へ突出するように補助部材333を配置することは、現実的には困難である。
また、接平面94に対して、二次転写ベルト331が駆動ローラ312側へ突出するように補助部材333を配置できたとしても、比較例の転写装置60Cでは、補助部材333が接平面94より駆動ローラ312側へ突出するので、二次転写領域92への用紙搬送路35の配置可能領域が狭くなり、レジストローラ55及びレジストローラ55から二次転写領域92への用紙搬送路35の位置設定の自由度が低下するという問題がある。
さらに、図7に示すように、駆動ローラ312が電気的に接地され、二次転写ローラ332にトナーの帯電極性(例えば、マイナス)と逆極性(例えば、プラス)の電圧が印加される、さらに他の比較例の転写装置60Dについては、以下のように考えられる。
即ち、比較例の転写装置60Dでは、二次転写ローラ332と補助部材333との電位差が大きくなるので、二次転写ローラ332から用紙を経由して駆動ローラ312へ流れるはずの電流の一部が二次転写ベルト331を介して二次転写ローラ332から補助部材333へ漏電してしまうことや、二次転写ローラ332と補助部材333とが近接して配置されると、二次転写ローラ332と補助部材333との間で二次転写ローラ332と補助部材333との間の空隙を介して電流が直接的に流れる虞がある。このため、比較例の転写装置60Dでは、実施形態に係る転写装置30と比較して、補助部材333に印加する電圧値を高くすることができない。また、補助部材333から漏れる分を勘案して二次転写ローラ332に印加する電圧を高くする必要が生じる。さらに、二次転写ローラ332と補助部材333とを離間させると、転写装置60Dが大型化する。
図8は、二次転写領域の上流側における電界強度、二次転写領域の上流側におけるトナーの飛び散り度合い、二次転写領域92を通過後の用紙搬送性、及び二次転写領域の上流側に配置される用紙搬送経路の配置の自由度のそれぞれと、転写装置の構成との関係を示している。
以上のように、比較例の転写装置60A〜60Dには、それぞれ上述のような問題点があるのに対して、転写装置30によれば、駆動ローラ312に加えて補助部材333にもトナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性(例えば、マイナス)の電圧が印加されるので、用紙搬送方向93において二次転写領域92の上流側における電界強度が小さくなる。このため、用紙が中間転写ベルト311に密着する前に、中間転写ベルト311に担持されたトナーに大きな電界がかかることが防止される。これによって、二次転写ローラ332を用紙搬送方向93の下流側へオフセットしなくても、二次転写ローラ332の上流側におけるトナーの飛び散り等による転写不良が抑制される。したがって、二次転写ローラ332の位置設定の自由度が高くなる。
また、二次転写ローラ332を駆動ローラ312に対して下流側へオフセットせずに正対させることで、用紙がカールしにくくなるので中間転写ベルト311への吸着が抑えられ、二次転写領域92から定着装置34への用紙の搬送性が向上する。
さらに、転写装置30では、補助部材333にトナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性(例えば、マイナス)の電圧が印加されることで、用紙が中間転写ベルト311に密着する前に中間転写ベルト311上のトナーに大きな電界がかかることが防止されるので、接平面94に対して二次転写ベルト331が駆動ローラ312側へ突出するように補助部材333を配置する必要がない。よって、転写前帯電装置56やレジストセンサ57とレジストローラ55との衝突の危惧がない。また、接平面94に対して二次転写ベルト331が駆動ローラ312側へ突出しないように補助部材333を配置することで、レジストローラ55及びレジストローラ55から二次転写領域92への用紙搬送路35の位置設定の自由度が高くなる。
なお、図9に示すように、二次転写ローラ332を用紙搬送方向における下流側へオフセットした転写装置30Aでは、用紙搬送方向において二次転写ローラ332の下流側に隣接するローラ334を、接平面94に対して、中間転写ベルト311に近付く方向へ突出するように配置することができる。
二次転写ローラ332をオフセットすることで、二次転写ベルト331の中間転写ベルト311への巻き付き量が多くなる。二次転写領域において用紙はカーブするので、そのカーブに沿う方向に、二次転写領域の下流側の用紙搬送経路を配置するようにローラ334を配置することで、用紙が二次転写ベルト331に沿って搬送されやすくなる。これによって、用紙詰まりが抑制される。特に、用紙が厚紙である場合に、顕著な効果が得られる。また、駆動ローラ312が硬質で、二次転写ローラ332が軟質である場合に、より顕著な効果が得られる。
また、中間転写体として、周面にトナー像を担持するドラム形状のものを用いることができる。この場合、二次転写ベルト331は、中間転写体の周面に圧接される。中間転写体と二次転写ベルト331とが圧接する領域が二次転写領域92である。二次転写ローラ332は、二次転写ベルト331を挟んで中間転写体に対向するように配置される。中間転写体に、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と同極性(例えば、マイナス)の電圧が電源部70によって印加される。
また、この発明は、互いに異なる色相に対応した複数の感光体ドラムにおいて形成されたトナー像を中間転写ベルトを介して用紙に転写する転写装置に適用することに限定されず、モノクロ用の複数の感光体ドラムにおいて形成されたトナー像を中間転写ベルトを介して用紙に転写する転写装置に適用することもできる。
さらに、この発明は、複数の感光体ドラム41において形成されたトナー像を中間転写ベルトを介して用紙に転写する転写装置30に適用されることに限定されず、単一の感光体ドラム41において形成されたトナー像を中間転写ベルトを介して用紙に転写する転写装置に適用することもできる。
また、補助部材333は、用紙搬送方向93において二次転写領域92の上流側における転写電界の強度を小さくできる構成である限りにおいて、必ずしも二次転写ベルト331を張架する構成に限定されない。
さらに、二次転写ローラ332は、二次転写ローラ332の回転軸と駆動ローラ312の回転軸とを結ぶ方向が、用紙搬送方向93と直交するように配置されることに限定されない。二次転写ローラ332が二次転写領域92における用紙搬送方向93について駆動ローラ312に対してオフセット配置された構成においても、本発明を適用することで、転写不良を抑制するために必要とされる二次転写ローラ332のオフセット量を小さくできるので、二次転写ローラ332の位置設定の自由度が向上するという効果が奏される。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 画像形成装置
21〜24 画像形成ステーション
30 転写装置
31 中間転写ベルトユニット(中間転写体)
311 中間転写ベルト
312 駆動ローラ(張架ローラ)
33 二次転写ベルトユニット
331 二次転写ベルト
332 二次転写ローラ
333 補助部材(バイアス部材)
41 感光体ドラム(画像形成体)
92 二次転写領域
93 用紙搬送方向
94 接平面
この発明の転写装置は、無端ベルト状の中間転写ベルト張架ローラ、二次転写ベルト、二次転写ローラ、バイアス部材、電源部、及び二次転写ベルト張架ローラを備える。中間転写ベルトは、画像形成体において形成された現像剤像を一次転写される。張架ローラは、中間転写ベルトを張架する。二次転写ベルトは、中間転写ベルトに担持された現像剤像を二次転写される用紙を二次転写領域において中間転写ベルトに密着させるように所定の搬送経路を搬送する。二次転写ローラは、二次転写ベルトを挟んで張架ローラに対向し、電気的に接地される。バイアス部材は、二次転写領域より用紙搬送方向の上流側において二次転写ベルトに対して二次転写ローラ側に配置される。電源部は、二次転写時に張架ローラ及びバイアス部材のそれぞれに現像剤と同極性の電圧を印加する。二次転写ベルト張架ローラは、二次転写ベルトを張架する複数のローラのうち用紙搬送方向における二次転写ローラの下流側に隣接配置される。二次転写ローラは、用紙搬送方向における下流側へオフセットされる。二次転写ベルト張架ローラは、二次転写領域の用紙搬送方向の中央部における中間転写ベルトの接平面に対して、中間転写ベルトに近付く方向へ突出するように配置される。
また、張架ローラに現像剤と同極性の電圧が印加されることで、二次転写領域に電界が形成される。また、現像剤と同極性の電圧を印加されるバイアス部材が用紙搬送方向における二次転写ローラより上流側に配置されることで、バイアス部材に電圧が印加されない場合と比較して、用紙搬送方向において二次転写領域の上流側における電界強度が小さくなる。このため、二次転写ローラの位置に関らず、用紙が中間転写体に密着する前に中間転写ベルト上の現像剤に大きな電界がかかることを防ぐことができる。

Claims (5)

  1. 画像形成体において形成された現像剤像を一次転写される中間転写体と、
    前記中間転写体に担持された現像剤像を二次転写されるべき用紙を二次転写領域において前記中間転写体に密着させるように所定の搬送経路を搬送する二次転写ベルトと、
    前記二次転写ベルトを挟んで前記中間転写体に対向し、電気的に接地された二次転写ローラと、
    前記二次転写領域より用紙搬送方向の上流側において前記二次転写ベルトに対して前記二次転写ローラ側に配置されたバイアス部材と、
    二次転写時に前記中間転写体及び前記バイアス部材のそれぞれに現像剤と同極性の電圧を印加する電源部と、を備える転写装置。
  2. 前記中間転写体は、
    前記画像形成体において形成された現像剤像を一次転写される無端ベルト状に構成された中間転写ベルトと、
    前記中間転写ベルトを張架し、現像剤と同極性の電圧を印加される張架ローラと、を含む請求項1に記載の転写装置。
  3. 前記二次転写ローラは、前記二次転写ローラの回転軸と前記張架ローラの回転軸とを結ぶ方向が前記用紙搬送方向と直交するように配置される請求項2に記載の転写装置。
  4. 前記二次転写領域において前記中間転写体と前記二次転写ベルトとが圧接され、
    前記バイアス部材は、前記二次転写ベルトを張架する複数のローラのうち前記用紙搬送方向における前記二次転写ローラの上流側に隣接配置されたローラであり、前記二次転写領域の前記用紙搬送方向の中央部における前記中間転写体の接平面に対して、前記二次転写ベルトが前記中間転写体側に突出しないように配置される請求項1から3のいずれかに記載の転写装置。
  5. 電子写真方式の画像形成装置であって、
    前記画像形成体と、
    請求項1から4のいずれかに記載の転写装置と、を備える画像形成装置。
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