JP4286982B2

JP4286982B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP4286982B2
Application number: JP20906399A
Authority: JP
Inventors: 稔吉田; 雅司高橋
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: JP2001034082A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーモードとモノクロモードの２つの画像形成モードを備えた４連タンデム方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の画像形成装置においては、用紙を装置内で安定して搬送する手段として、用紙を静電気的に吸着させる用紙搬送ベルトや、用紙を搬送しつつ感光体などの像担持体からトナー像を転写する転写搬送ベルトが使用されている。特に、４連タンデム式のカラー画像形成装置では、転写搬送ベルトは必須である。このような４連タンデム方式においては、単色の印字を行う際にも、すべての感光体に転写搬送ベルトを当接したままとすると、感光体の寿命が短くなってしまうという問題があり、しばしば印字に使用しない感光体と、転写搬送ベルトは離間するという制御を行う。転写搬送ベルトの機能は、用紙を安定して搬送することと、用紙にトナー像を転写することである。すべての感光体から画像を転写する際は、用紙のベルトへの供給位置から、最初の転写までが近く、最初の転写ステーションでは、画像の転写とともに用紙の吸着も同時に行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
転写に先立ち、用紙をベルトに吸着させる必要はないが、たとえば第４ステーションの黒のみで印字を行うモノクロモードでは、用紙はベルト上に乗った状態で、長い距離を搬送されるため、ベルトに十分に吸着していないと、ベルトから離間している感光体に引っかかるためにジャムが発生する恐れがある。そのため、モノクロモードでは、用紙のベルトへの吸着は必須である。逆に、カラーモードで吸着を行うと、用紙抵抗が低い多湿環境では、吸着電荷が第１ステーションの転写電界に作用し、転写不良が発生することがある。これは、用紙をベルト上に乗せた後で、電荷を付与して吸着させる吸着方式において顕著である。これを防止するために、カラーモードでは吸着電極をベルトから離間させる方法が考えられるが、離間機構が必要となり、装置が複雑になるという問題がある。
【０００４】
また、このように用紙をベルトに密着させるためには、用紙をベルトに押しつける、押圧機構が必要になる。この押圧機構を、ベルトユニットに配置すると、ジャム処理などのためにベルトユニットをマシン外に引きだそうとすると、邪魔になりベルトジャム処理などがスムーズに行えないという問題がある。
【０００５】
また、ベルトの蛇行規制を行う方法として、ベルトテンションの調整、従動ローラとしてテーパーローラを用いるなどの方法で、ベルトを片側に寄せ、寄せられた側のベルト端部に規制板を当接し、ベルト蛇行を防止する方法がある。このような、蛇行規制方式を用いた印字装置にて、先述した用紙押圧部材を当接すると蛇行規制に悪影響を与える。これは、この蛇行規制方式が、従動ローラ上で、ベルトを長手方法に滑らせて蛇行規制を行うため、従動ローラ部分で押圧部材がベルトの長手方向への移動を妨げるために、問題が発生する。
【０００６】
本願は、上記問題に鑑みてなされたものであり、カラーモードとモノクロモードの両方において良好な画像形成を行うことのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、回転可能に支持された第１及び第２の像担持体を有し、これら像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、無端状のベルトと２つの回転ローラとから構成され、前記第１及び第２の像担持体に接し、その接点に用紙を搬送する搬送手段と、前記接点では、前記搬送手段を介して前記像担持体上に形成された画像を前記用紙上に転写する転写手段と、前記第１の像担持体には当接した状態を保持しつつ、前記少なくとも第２の像担持体と前記搬送手段を離間させる離間手段と、前記搬送手段上の用紙を前記搬送手段に押圧する押圧手段とからなり、前記押圧手段は、前記離間手段により第１の像担持体にのみ前記搬送手段が当接している第１のモードでは、その押圧位置が前記回転ローラに対向しない位置で、すべての像担持体に前記搬送手段が当接している第２のモードでは、その押圧位置が前記回転ローラに対向する位置で前記搬送手段を押圧することを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、回転可能に支持された少なくとも第１及び第２の像担持体を有し、これら像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、無端状のベルトと２つの回転ローラとから構成され、前記少なくとも２つの像担持体に接し、その接点に用紙を搬送する搬送手段と、前記接点では、前記搬送手段を介して前記像担持体上に形成された画像を前記用紙上に転写する転写手段と、前記第１の像担持体には当接した状態を保持しつつ、前記少なくとも第２の像担持体と前記搬送手段を離間させる離間手段と、前記搬送手段上の用紙を前記搬送手段に吸着させる吸着手段と、この吸着手段にバイアスを印加するバイアス印加手段とからなり、前記吸着手段は、前記離間手段により第１の像担持体にのみ前記搬送手段が当接している第１のモードでは、前記回転ローラに対向する位置に、すべての像担持体に前記搬送手段が当接している第２のモードでは、前記回転ローラに対向しない位置に、前記搬送手段への接触位置が変位することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の複数の感光体ドラムを有する画像形成装置の第１の実施例について説明する。図１は、本発明の実施形態の画像形成装置を示す断面図である。図１において、複数のトナーを別個に画像形成するプロセスユニット１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄが設けられており、プロセスユニット１００ａから順にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）の画像をそれぞれ形成し、用紙に転写する構成となっている。これらプロセスユニット１００の下部には用紙を搬送するための用紙搬送機構２が配置されている。さらにこの用紙搬送機構２の用紙搬送方向下流には定着装置３９が配置されており、プロセスユニット１００ａ乃至１００ｄにおいて用紙上に形成されたトナー像を熱により用紙上に定着させる構造となっている。
【００１０】
ここで、まずプロセスユニット１００を、１００ａを例にとってついて説明する。尚、このプロセスユニット１００ａ乃至１００ｄの構成は転写バイアスの大きさ等を除いて基本的に同じものである。図１において感光体ドラム１ａは直径４０ｍｍの円筒状であり、矢印方向へ回転可能に設けられている。感光体ドラム１ａの周囲には回転方向に沿ってストロコロン帯電器５ａ、露光装置７ａ、２成分現像器９ａ、クリーニング装置１７ａ、除電ランプ１９ａが配置されている。まず、ストロコロン帯電器５ａが感光体ドラム１ａの表面を−５００Ｖ〜−８００Ｖの電位に一様に負（−）帯電され、一様に帯電した感光体ドラム１ａに露光装置ａで露光することによって静電潜像を形成される。この回転方向下流にはＹ（イエロー）の現像剤を収容された現像器９ａが設けられており、感光体ドラムａ上に形成された静電潜像を反転現像させる（トナーと感光体ドラムの帯電極性は同じ）。ここで反転現像されたトナー像は後に詳述する用紙搬送機構２によって搬送された用紙上に転写される。この転写が行われる転写領域では前記用紙を感光体ドラム１ａと転写ベルト１１によって挟まれる構成となっている。さらに接触帯電器としての転写ローラ２３ａにより転写領域には転写電界が形成され、この転写電界により感光体ドラム１ａ上に形成されたトナー像が用紙上に転写される。
【００１１】
この転写ローラ２３ａには転写電界を形成させるため、転写バイアス電源２６が接続されており、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。本構成においては、例えば、トナー帯電極性が（−）極性であり、転写バイアスの極性は（＋）極性（＋８００〜＋４０００Ｖのバイアスを印加）である。
【００１２】
また、同時にこの転写領域においては、転写ベルトには（＋）の電荷が付与され、用紙は感光体ドラム１ａとの間の放電により（−）電荷が付与されることで、異なる極性の電荷が引き合うことによって用紙が転写ベルト１１に静電的に吸着されるようになる。
【００１３】
トナー像が転写された後、感光体ドラム１ａ上に残った現像剤は、クリーニング装置１７ａの有するブレード２１によって除去される。さらにドラム回転方向上流にある除電ランプ１９ａによってドラム表面の電荷を一様な光照射によって排除する。以上によって、画像形成の１サイクルが完了し、次の画像形成プロセスが行われることになる。
【００１４】
次に用紙搬送機構２について説明する。この用紙搬送機構２は、無端状（シームレス）のベルトからなる転写ベルト１１と、これを支持し用紙搬送方向に所定の速度で回転させる駆動ローラ１３（用紙剥離時の放電防止のため、接地されている。）及び従動ローラ１５、用紙を転写ベルトに圧接させるための押圧ローラ２４、用紙を転写ベルト１１より剥離させる除電ブラシ３０、転写ベルト１１上の汚れを除去するベルトクリーニング装置１６、用紙吸着用のベルト帯電ローラ２５、転写ベルト１１を感光体ドラム１ａ乃至１ｃより離間させる離間装置より構成される。
【００１５】
また、転写ベルト１１の内側には、感光体ドラム１ａ乃至１ｄに形成されたトナー像を転写する転写ローラ３ａ乃至３ｄがそれぞれ感光体ドラムに対向する形で配置されており、それぞれの転写ローラ３には、転写バイアスを印加する為の転写バイアス電源２６ａ乃至２６ｄが接続されている。
【００１６】
転写ベルト１１としては、体積抵抗２．５ｅ^１１Ω・ｃｍ、厚み１２５μｍ、用紙の搬送方向と直行する方向（図面の奥行き方向）における長さは感光体ドラム１の長さ寸法とほぼ同じ長さ（幅）を有している。本発明においては、ベルトの材質、物性は特に限定されるものではなく、導電から絶縁のゴム、樹脂などのベルトに対して広く適用可能なものである。
【００１７】
用紙吸着用のベルト帯電ローラ２５としては、導電性スポンジ、導電性ゴムのローラあるいは導電性ブラシなどを用いることが可能である。導電性スポンジでは硬度１５〜６０度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）、導電性ゴムローラでは硬度１０〜５０度、体積抵抗１．０×１０^３〜１０^１０Ω・ｃｍ程度のものが適当である。ローラの硬度が高すぎた場合、安定した帯電ニップ領域が形成できず、また、低すぎると永久歪が発生して、ローラが変形するため、良好なベルト帯電が行えなくなる。また、体積抵抗は、低すぎるとベルト内の局所的に抵抗が低い部分でブレークダウンが発生し、ベルトを破損してしまう恐れがある。逆に高すぎる場合には、帯電ローラ２５での電圧降下が大きく、印加する帯電バイアスが数ｋｖ以上となり、トランスコスト及び、設置スペースを大きくロスしてしまうだけでなく、装置自体が危険なもとのなってしまう。尚、ベルト帯電の方式としては、上述のような接触帯電方式でなくとも、コロナ帯電器等の非接触方式のものであっても構わない。
【００１８】
次に、本発明にかかる画像形成装置における、モノクロ印字の際の構成について図２を用いて説明する。モノクロモードが制御機構によって選択されると、上述した図３のように接離装置によって転写ベルト１１は感光体ドラム１ｄにのみ当接するように、時計周りに回転させることによって、感光体ドラム１ａ乃至１ｃより離間された状態で固定される。この時、転写ベルト１１と感光体ドラムとの離間距離は、最も短い感光体ドラム１ｃでも、約１ｍｍ以上である。１ｍｍ以下の離間距離の場合、モノクロモードでは感光体ドラム１ａ乃至１ｃは停止していること、転写ベルト１１は従動ローラ１５から感光体ドラム１ｄまでの長い距離をフリーな状態で走行するため、波打ちしやすく、１ｍｍ以下の離間距離では、ベルトが感光体ドラムを擦ってしまい、感光体ドラムを破損する恐れがあるためである。また、押圧ローラ２４は図のように、従動ローラ１５と転写ベルト１１が離間する位置から転写ベルト回転方向下流に約２ｍｍ付近で転写ベルト１１に接触する構成となっており、押圧力１５ｇ／ｃｍにて用紙を押圧する。また、転写ベルト１１は、ベルト帯電ローラ２５によりプラスバイアスが印加されており、押圧ローラによって押しつけることによって、電気的に用紙が転写ベルト１１に吸着する。ベルト帯電ローラ２５のバイアスは、いずれの極性を用いてもベルトへの用紙吸着は可能であるが、転写領域での前転写による画像の乱れを防止するため、転写極性と同極性のバイアスを印加することが望ましい。
【００１９】
尚、押圧ローラを絶縁体としたり、導体であってもフロート電位とすると、用紙の吸着力が非常に弱くなってしまう。図４に押圧部材の抵抗値と電位によって、用紙吸着力の変化の様子を表に示した。測定方法としては、吸着力は図５のように糸を張りつけたＡ４サイズの用紙を、図１の感光体ドラム１を取り外し、用紙後端が押圧ローラ２４を通加した直後に、糸の先端をバネ秤に引っ掛けて測定する方法を用いた。測定した押圧ローラの材質は、金属ゴム、導電ゴム、絶縁ゴムの３種類のローラである。この３種いずれを用いた場合においてもローラの電位をフロート（接地していない状態）にすると、ＧＮＤ（接地状態）に比べ格段に吸着力が弱まっていることが分る。従って、本実験により押圧部材（ローラ）は単にメカニカルに用紙をベルトに押圧しているのではなく、ベルト表面の電荷との間で電界を形成し、用紙表面にベルト表側（つまり用紙裏面）と逆極性の電荷を発生させ、より強固な吸着を実現させていることが分かる。
【００２０】
尚、吸着力が弱い場合、モノクロモードにおいてプロセスユニット４での転写ニップ領域へ到達した際、用紙が所定位置からブレる事によって起こる転写ブレが発生する。図６に用紙吸着力と転写ブレ発生率の関係を示した。このグラフより分るとおり、用紙吸着力が４０ｇ以下になると、転写ブレ発生率が０．１％を超えて問題となる。本計測により、紙搬送距離の長いモノクロモードにおいて転写ブレが発生しないためには、用紙吸着力が４０ｇ以上必要であることが分る。
【００２１】
前述した押圧ローラ２４の材質として、前述の様にゴムやスポンジローラを用いることも可能であるが、導電ゴム、スポンジのローラは高価である事、ゴム、スポンジの弾性ローラと従動ローラの間にベルトを挟んで使用すると、弾性ローラの部品精度、従動ローラとの取り付け位置をかなりの高精度に保たなければ、ベルトを一方向に押しつける力（寄り力）が発生し、ベルトが片側に寄り過ぎて破損するという問題が発生する為、φ１２ｍｍの金属ローラを本構成では用いている。この場合、従動ローラも金属により構成されている為、モノクロモードにおいて押圧ローラが従動ローラに対向した位置に配置すると、部分的に用紙が押圧できずに、吸着不良になりやすい。このような配置では、安定した用紙吸着力が得られず、吸着力が５〜６０ｇの間でばらつき、１０Ｋ枚（１Ｋ＝１０００）の印字試験での転写ブレ発生率は１％を超える。その為に、本実施例においては前述した様にモノクロモードにおいては、押圧ローラ２４を従動ローラ１５とは対向しない部分に配置する構成となっている。この様に、転写ベルトがフリーの部分で押圧ローラ２４を押圧する事により、押圧ローラがたわみ難く、また多少精度が不足していても安定した用紙吸着力が得られる。図７に押圧ローラの押圧力と用紙の吸着力との関係を示す。このグラフより分るとおり、転写ベルトの従動ローラからの離れた点から２ｍｍの位置において、線圧５ｇ／ｃｍ以上であれば用紙を安定して吸着することができ、吸着力が４０ｇを越え、転写ブレ発生率が０．１％以下と擦ることが出来る。ただし、４０ｇ／ｃｍ以上の押圧力にて押圧ローラを押圧すると、ベルトがスリップしたり、用紙が押圧ローラと転写ベルトの間に入りにくくなり、押圧ローラ部にてジャムが発生する頻度が高くなる。よって、押圧ローラの押圧力は５〜４０ｇ／ｃｍの範囲が適当であると言える。
【００２２】
以上のような構成にて、モノクロモードの印字動作が次の様に行われる。用紙積載部２７の用紙がピックアップローラ２９、アライニングローラ３０によって用紙が画像形成装置内に搬送され、前述したように押圧ローラ２４により転写ベルト１１上に吸着されつつ、プロセスユニット１００ｄまで搬送される。ここで、プロセスユニット１００ｄの感光対ドラム１ｄ上に形成されたトナー像が転写ローラ２３ｄの転写バイアスによって用紙上に転写される。トナー像が転写された用紙は除電ブラシ３１および駆動ローラ１３の曲率によって転写ベルトより剥離され、熱定着方式の定着装置３９によってトナーが用紙上に定着され、装置外に排紙される。
次に、本発明にかかる画像形成装置におけるカラーモードでの印字の構成について説明する。先の用紙搬送機構２の固定位置は図１のように、感光体ドラム１ａ乃至１ｄすべてに当接した状態である。押圧ローラ２４は、従動ローラ１５から転写ベルト１１が離間する位置に配置されており、用紙を押圧している。但し、ベルト帯電ローラ２５による転写ベルトへのバイアス印加は行わないため、この部分では電界は形成されず、用紙吸着は行われない。これは、プロセスユニット１００ａまでの距離が押圧ローラ２４から近い為、用紙吸着の必要が無い為である。
【００２３】
以下にカラーモードにおける押圧ローラの押圧力について説明する。一般に、アライニングローラ３０のアライニング速度は、プロセス速度より僅かながら速めに設定する。これは、アライニングローラのモータの速度変動やアライニングローラ自身の偏心により、アライニング速度が瞬間的に遅くなった場合、用紙にブレーキがかかり、プロセスユニット１００ａにおいて転写ブレが発生するためである。アライニング速度を、プロセス速度よりも早めに設定して、用紙を撓ませながら、その撓み分で速度変動を吸収しながら用紙を搬送する構成である。しかしながら、カラーの印字の際には１００ｇ以上の厚紙を使用することも珍しくなく、このような場合にアライニング速度を早めに設定すると、アライニングローラに押されて用紙搬送速度が速くなったり、アライニングを抜けた瞬間、用紙搬送速度が速くなることで、転写ブレが発生したりする。
そこで、カラーモードにおいては、前述のように、押圧ローラ２４を従動ローラ１５に対向した位置に配置することで、モノクロモードでの押圧ローラ２４の押圧力と比べて大きくすることがモノクロモードでのジャム発生と同様の問題無くできる。つまり、アライニングローラの厚紙を押す力をキャンセルするだけの押圧力にて、厚紙を押さえつけることが可能となるわけである。ここで、図８にカラーモードにおける押圧ローラの押圧力と転写ブレ発生率との関係を示す。条件としては、アライニング速度をプロセス速度より１％速く設定し、用いた用紙は１枚１００ｇのものである。図のように、押圧力が２０ｇ／ｃｍ以下では転写ぶれの発生率が０．１％を超えることになる。従って、押圧力は２０ｇ／ｃｍより大きな値である必要がある。
【００２４】
従って、上記したモノクロモード、カラーモードの両方の印字モードを備えた本実施例の画像形成装置の押圧ローラ２４は、φ１２ｍｍの接地された金属棒を用い、その印字モード毎に押圧位置を変化させる構成となっている。実際の押圧力としては、モノクロモードにおいては、１５ｇ／ｃｍ、カラーモードにおいては２５ｇ／ｃｍを設定しており、カラーモードの方が、モノクロモードよりも押圧力が高い構成となっている。
【００２５】
押圧ローラ２４を支持し、圧力を加える押圧機構としては、図９のように片方の端部を従動ローラ１５の回転中心よりもベルト上辺回転方向下流側（つまり図の左方向）に固定した板バネ３２の他端に、押圧ローラ２４を回転自在に担持した構成となっている。この構成によって、図の略矢印方向に押圧力がかけられ、印字モードの変更によって押圧位置、押圧力を変化させている。つまり、図中実線部分がカラーモード、点線部分がモノクロモードであり、モノクロモードでは、従動ローラ１５と転写ベルト１１の離間位置より２ｍｍ離れた位置を１５ｇ／ｃｍで押圧するよう調整し、カラーモードではモノクロモードから押し上げるようにして、押圧位置を従動ローラ１５と転写ベルト１１の離間位置にし、押圧力を２５ｇ／ｃｍに引き上げるものである。
【００２６】
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施例について説明する。本装置の構成は、図１０に示すとおり先に示した第１の実施例と同様のものであり、用紙押圧・吸着装置部分のみ異なる構成となっている。したがって、共通部分の符号は同一とし、説明は省略する。本実施例では第１の実施例の押圧ローラ２４に代わり、吸着ローラ３５を用いている。この吸着ローラ３５は、硬度１５度〜５０度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）、体積抵抗１．０×１０^３〜１０^１０Ω・ｃｍの導電性スポンジローラを用いている。しかし、本構成の他に、導電ゴムローラや導電ブラシを用いても構わない。
【００２７】
モノクロモードにおいては、第１の実施例と同様、感光体ドラム１ａ乃至１ｃと転写ベルト１１は離間しており、また、感光体ドラム１ｄ以外は駆動しない構成である。吸着ローラ３５は、従動ローラ１５と対向する位置に配置されており、吸着バイアスが印加されている。このバイアス印加によって、接地された従動ローラとの間の電位差による電界が発生しする。これによりベルト裏側、用紙表面に互いに逆極性の電荷が放電により付与され、この電荷により転写ベルト１１と用紙の間に吸着力が発生する。用紙吸着のためのバイアスは、（＋）、（−）どちらでも同様の吸着力が発生するが、用紙の表側（ベルトと逆方向）に転写極性と電荷（＋）が生じた場合、転写ニップ領域前に転写が行われてしまう前転写が起こってしまい、画像が乱れる可能性があるため、本実施例では、（−）極性（−８００〜−２０００V）のバイアスを印加している。また、逆に吸着ローラ３５を接地し、従動ローラ１５に（＋）のバイアスを印加しても同様な効果が得られるのは当然である。
【００２８】
このように、電荷によって用紙を転写ベルトに吸着させるため、上述のように弾性部材を用いる必要性がある。すなわち、吸着部材のみで用紙を押圧しつつ電荷を付与するため、用紙及び対向電極である従動ローラ１５に対して、安定したニップ領域が必要である為である。吸着ローラとして、金属ローラを用いると、安定して４０ｇ以上の吸着力は得られず、先に説明したようにモノクロモードでの転写ブレが発生する結果となる。また、ローラの撓み等で微妙なギャップが用紙との間に生じると、その部分でスパークが発生し、転写ベルト１１がブレークダウンしてしまう。そのため、導電性ブラシのようなしなやかな部材、あるいは硬度１５〜６０度（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）の導電性スポンジ、硬度１０〜５０度（ＪＩＳ−Ａ）の導電性ゴムを用いれば、永久歪もないため、先のギャップは生じず、安定した吸着を実現することができる。
【００２９】
次に、第２の実施例における画像形成装置のカラーモードの構成について図１１を用いて説明する。カラーモードにおいては、第１の実施例とは逆に吸着ローラ３５を従動ローラ１５とは対向せず、ベルト回転方向下流に移動させる構成となっている。また、吸着ローラ３５は接地若しくはフロートとしている。これはモノクロモードと同様に用紙を吸着させると、特にＨ／Ｈ（高温多湿、３０℃、８０％を規定）環境においては、用紙抵抗が下がってしまうため、プロセスユニット１００ａの転写電界に作用してしまい、そのため、用紙が吸着ローラ３５に接触している状態と、吸着ローラ３５に接触していない状態では転写領域での電界が異なるため、この２つの状態の変化により画像濃度に段差が出てしまうことになるからである。また、カラーモードとモノクロモードで従動ローラ１５と転写ベルト１１を移動させるため、吸着ローラ３５が偏心していたり、吸着ローラ３５と従動ローラ１５の軸が平行になっていないと、転写ベルト１１に偏った圧力がかかるため蛇行し、色ずれが発生してしまうという問題も生じる。本構成のようにすることで、濃度段差が発生することもなく、また、転写ベルト１１の蛇行も大幅に減少し、色ずれも問題のないレベルとなる。
【００３０】
モノクロモード、カラーモードとで吸着ローラ３５の転写ベルト１１への配置位置を変化させるため、図１２のように吸着ローラ３５の支持部材は構成されている。板バネ３６は、従動ローラ１５の回転中心より転写ベルト１１の上辺回転方向上流（つまり、図の右方向）にずれた位置にて固定されており、他端には回転自在に吸着ローラ３５が支持されている。つまり、図の実線がカラーモードであり、従動ローラ１５と吸着ローラが対向しない位置に配されている。この状態で、モノクロモードに設定されると、従動ローラ１５及び転写ベルト１１が下方に移動し、それに沿うように吸着ローラ３５が従動ローラ１５側に変位し、従動ローラ１５に対向する。以上の簡単な構成により、吸着ローラ３５の変位が可能となり、機構の複雑化とスペースの有効利用を行うことができる。
【００３１】
次に、第１及び第２の実施例においての、ジャム処理機構について説明する。図１３に示すように、板バネ３６変位方向の下方の所定位置にストッパを設けている。この構成によって、板バネ３６はストッパの位置よりも下方への回転移動は禁止される。本実施例におけるジャム処理では、用紙搬送機構２は印字モードでの設置位置よりも更に下方に移動する構成であるため、ジャム処理位置では、吸着ローラ３５もしくは押圧ローラ２４は完全に用紙搬送機構２から離間しており、用紙の詰まり等のジャム処理がスムーズに行える。
【００３２】
図１４は、吸着ローラ３５を加圧支持する別方法である。加圧は、コイルバネを用いて行っており、吸着ローラ３５は、吸着ローラ支持部材３８に設けられた吸着ローラガイド３９に沿って移動する構成である。図中実線は、カラーモードにおける吸着ローラ３５の設置位置であり、従動ローラ３５に対向せず、転写ローラ１１に接触している。また、図中の点線部分はモノクロモードにおける吸着ローラ３５の設置位置であり、従動ローラ１５と対向した位置にて転写ベルト１１と接触している。
【００３３】
図１５は、図１４で示した吸着ローラ加圧支持方法におけるジャム処理を示している。吸着ローラガイド３９による吸着ローラ３５の移動範囲は、一定範囲で固定されており、用紙搬送機構２がその範囲を越えて下方に移動する構成であるため、吸着ローラ３５は転写ベルト１１から完全に離間することができる。また、このガイドを用いた方式では、吸着ローラ３５の移動が直線的に行われ、モノクロモードでの従動ローラ１５でのに対向した位置への位置決めが、先の板バネを用いた方式よりも精度良く再現できる。板バネを用いた方式では、板バネの支点を中心とした回転運動で２つのモードによる変位を実現しているが、用紙搬送機構２の離間距離が異なると、吸着ローラ３５と従動ローラ１５の位置関係がずれてしまうことと、板バネが剛体でなく撓み方に再現性が無い場合等、より精度良く吸着ローラ３５を従動ローラ１５に当接したい場合は、このガイド方式を用いた方がより高い精度に位置合わせが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、カラーモードとモノクロモードによって用紙搬送機構を変位させるよう構成された画像形成装置の場合、本発明を用いることで、モノクロモードにおける用紙搬送性の向上、カラーモードにおける転写ブレ、色ずれ等の不具合を除去できる。また、用紙詰まり等のジャム処理を円滑に行うことのできるジャム処理機構を単純な構成により搭載することが可能となり、装置の小型化が容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる画像形成装置の断面図。
【図２】本発明にかかる画像形成装置のモノクロ印刷時における用紙搬送機構の配置図。
【図３】用紙搬送機構の駆動方向を示した図。
【図４】押圧部材の抵抗値及び電位変化による用紙吸着力の変化を示した図。
【図５】吸着力測定方法を示した図。
【図６】用紙吸着力と転写ブレとの関係を示した図。
【図７】押圧部材による押圧力と用紙の転写ベルトへの吸着力の関係を示した図。
【図８】カラーモードにおける押圧ローラの押圧力と転写ブレ発生率との関係を示した図。
【図９】本発明の第1の実施例における押圧ローラの押圧機構を示した図。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る画像形成装置のモノクロモード時の構成を示した図。
【図１１】本発明の第２の実施例に係る画像形成装置のカラーモード時の構成を示した図。
【図１２】吸着ローラの支持構成を示した図。
【図１３】ジャム処理機構を示した図。
【図１４】ガイド部材を用いた吸着ローラ押圧機構を示した図。
【図１５】ガイド部材を用いた吸着ローラ押圧機構のジャム処理位置を示した図。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２用紙搬送機構
５ストロコロン帯電器
７露光装置
９２成分現像器
１１転写ベルト
１３駆動ローラ
１５従動ローラ
１６ベルトクリーニング装置
１７クリーニング装置
１９除電ランプ
２１ブレード
２３転写ローラ
２４押圧ローラ
２５ベルト帯電ローラ
２６転写バイアス電源
２７用紙積載部
２９ピックアップローラ
３０アライニングローラ
３１除電ブラシ
３２板バネ
３５吸着ローラ
３６板バネ
３７ストッパ
３８吸着ローラ支持部材
３９押圧ローラガイド
１００プロセスユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a quadruple tandem image forming apparatus having two image forming modes of a color mode and a monochrome mode.
[0002]
[Prior art]
In the current image forming apparatus, as a means for stably transporting paper in the apparatus, a toner image is transferred from a paper transport belt that electrostatically attracts the paper or an image carrier such as a photoconductor while transporting the paper. A transfer conveyance belt is used. In particular, in a quadruple tandem type color image forming apparatus, a transfer conveyance belt is essential. In such a quadruple tandem system, there is a problem in that the life of the photoconductor is shortened if the transfer conveyance belt is kept in contact with all the photoconductors even when performing monochrome printing. Control is performed such that the photosensitive member not used for printing and the transfer conveyance belt are separated from each other. The functions of the transfer / conveying belt are to convey the sheet stably and to transfer the toner image onto the sheet. When images are transferred from all the photoconductors, the position from the supply position of the sheet to the belt is close to the first transfer, and at the first transfer station, the sheet is simultaneously sucked together with the transfer of the image.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Prior to transfer, it is not necessary to adsorb the paper to the belt. For example, in the monochrome mode in which printing is performed using only black at the fourth station, the paper is transported over a long distance while being on the belt. If it is not sufficiently adsorbed, it may be jammed due to being caught by the photoconductor separated from the belt. For this reason, in the monochrome mode, it is essential to suck the paper onto the belt. On the other hand, when suction is performed in the color mode, in a humid environment with low sheet resistance, the suction charge may act on the transfer electric field of the first station, and transfer failure may occur. This is conspicuous in an adsorption method in which a charge is applied and adsorbed after the paper is placed on the belt. In order to prevent this, in the color mode, a method of separating the adsorption electrode from the belt can be considered, but there is a problem that a separation mechanism is required and the apparatus becomes complicated.
[0004]
Further, in order to make the paper come into close contact with the belt, a pressing mechanism for pressing the paper against the belt is required. If this pressing mechanism is arranged in the belt unit, there is a problem that if the belt unit is pulled out of the machine for jam processing, the belt jam processing cannot be performed smoothly.
[0005]
In addition, as a method of regulating the meandering of the belt, the belt is adjusted to one side by adjusting the belt tension, using a taper roller as the driven roller, and the regulating plate is brought into contact with the belt end on the approached side. There are ways to prevent meandering. In such a printing apparatus using the meandering regulation method, when the above-described paper pressing member is brought into contact, the meandering regulation is adversely affected. This is because the meandering regulation system slides the belt in the longitudinal direction on the driven roller to regulate the meandering, and the pressing member hinders the belt from moving in the longitudinal direction at the driven roller. To do.
[0006]
The present application has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of performing good image formation in both a color mode and a monochrome mode.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus according to the present invention includes first and second image carriers that are rotatably supported, an image forming unit that forms an image on these image carriers, an endless belt, and two image carriers. A rotating roller that is in contact with the first and second image carriers and conveys the paper to the contact point; and the contact point is formed on the image carrier via the conveying unit. Transfer means for transferring an image onto the paper, separation means for separating the at least second image carrier and the conveying means while maintaining a state in contact with the first image carrier, A pressing unit that presses the paper on the conveying unit against the conveying unit. In the first mode, the pressing unit is in contact with only the first image carrier by the separating unit. At a position where the pressing position does not face the rotating roller, In the second mode in which the conveying unit is in contact with all the image carriers, the pressing unit presses the conveying unit at a position facing the rotating roller.
[0008]
An image forming apparatus according to the present invention includes at least first and second image carriers that are rotatably supported, an image forming unit that forms an image on these image carriers, an endless belt, and 2 A rotating unit that is in contact with the at least two image carriers and conveys the paper to the contact points; and at the contact point, an image formed on the image carrier via the conveying unit is provided. Transfer means for transferring onto the paper, separation means for separating the at least second image carrier and the conveyance means while maintaining a state in contact with the first image carrier, and the conveyance means The adsorbing means for adsorbing the upper sheet to the conveying means, and the bias applying means for applying a bias to the adsorbing means, the adsorbing means being arranged on the first image carrier by the separating means. Abutting In the first mode, in the second mode in which the conveying means is in contact with all the image carriers at a position facing the rotating roller, in the position not facing the rotating roller, the contact position to the conveying means. Is characterized by displacement.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of an image forming apparatus having a plurality of photosensitive drums according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, process units 100a, 100b, 100c, and 100d for separately forming a plurality of toners are provided, and Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and B (in order from the process unit 100a). Black) images are formed and transferred to paper. Below these process units 100, a paper transport mechanism 2 for transporting paper is disposed. Further, a fixing device 39 is disposed downstream of the paper transport mechanism 2 in the paper transport direction, and has a structure in which the toner images formed on the paper in the process units 100a to 100d are fixed on the paper by heat.
[0010]
Here, first, the process unit 100 will be described by taking 100a as an example. The process units 100a to 100d are basically the same except for the size of the transfer bias. In FIG. 1, the photosensitive drum 1a has a cylindrical shape with a diameter of 40 mm, and is provided so as to be rotatable in the arrow direction. Around the photosensitive drum 1a, a strocolon charger 5a, an exposure device 7a, a two-component developing device 9a, a cleaning device 17a, and a static elimination lamp 19a are arranged along the rotation direction. First, the strocolon charger 5a negatively (-) charges the surface of the photosensitive drum 1a uniformly to a potential of -500V to -800V, and exposes the uniformly charged photosensitive drum 1a with the exposure device a. An electrostatic latent image is formed. A developing unit 9a containing Y (yellow) developer is provided downstream in the rotation direction, and reversely develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum a (the toner and the photosensitive drum). The charging polarity is the same). Here, the toner image reversely developed is transferred onto a sheet conveyed by a sheet conveying mechanism 2 described in detail later. In the transfer area where the transfer is performed, the sheet is sandwiched between the photosensitive drum 1 a and the transfer belt 11. Further, a transfer electric field is formed in the transfer region by the transfer roller 23a as a contact charger, and the toner image formed on the photosensitive drum 1a is transferred onto the sheet by the transfer electric field.
[0011]
A transfer bias power supply 26 is connected to the transfer roller 23a in order to form a transfer electric field, and a bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied. In this configuration, for example, the toner charging polarity is (−) polarity, and the transfer bias polarity is (+) polarity (a bias of +800 to +4000 V is applied).
[0012]
At the same time, in this transfer region, (+) charge is imparted to the transfer belt, and (−) charge is imparted to the paper by discharge between the photosensitive drum 1a, so that charges of different polarities are obtained. By attracting the sheet, the sheet is electrostatically attracted to the transfer belt 11.
[0013]
After the toner image is transferred, the developer remaining on the photosensitive drum 1a is removed by the blade 21 of the cleaning device 17a. Further, the charge on the drum surface is eliminated by uniform light irradiation by the charge eliminating lamp 19a located upstream in the drum rotation direction. Thus, one image forming cycle is completed, and the next image forming process is performed.
[0014]
Next, the paper transport mechanism 2 will be described. The paper transport mechanism 2 is composed of a transfer belt 11 composed of an endless (seamless) belt, and a driving roller 13 that supports the belt and rotates it at a predetermined speed in the paper transport direction (to prevent discharge when the paper is peeled off). And a driven roller 15, a pressure roller 24 for pressing the paper against the transfer belt, a neutralizing brush 30 for peeling the paper from the transfer belt 11, a belt cleaning device 16 for removing dirt on the transfer belt 11, and a paper suction The belt charging roller 25 and the transfer belt 11 are separated from the photosensitive drums 1a to 1c.
[0015]
Further, inside the transfer belt 11, transfer rollers 3 a to 3 d for transferring toner images formed on the photosensitive drums 1 a to 1 d are arranged so as to face the photosensitive drums, respectively. Are connected to transfer bias power supplies 26a to 26d for applying a transfer bias.
[0016]
The transfer belt 11 has a volume resistance of 2.5e. ¹¹ The length in the direction orthogonal to the sheet conveyance direction (the depth direction in the drawing) has a length (width) substantially the same as the length of the photosensitive drum 1. In the present invention, the material and physical properties of the belt are not particularly limited, and can be widely applied to belts of conductive to insulating rubber, resin, or the like.
[0017]
As the belt charging roller 25 for adsorbing paper, a conductive sponge, a conductive rubber roller, a conductive brush, or the like can be used. For conductive sponge, hardness 15-60 degrees (ASKER-C), for conductive rubber roller, hardness 10-50 degrees, volume resistance 1.0 × 10 ³ -10 ¹⁰ A thing of about Ω · cm is suitable. If the hardness of the roller is too high, a stable charging nip region cannot be formed. If it is too low, permanent distortion occurs and the roller is deformed, so that good belt charging cannot be performed. On the other hand, if the volume resistance is too low, breakdown may occur in a portion where the resistance is locally low in the belt, and the belt may be damaged. On the other hand, when the voltage is too high, the voltage drop at the charging roller 25 is large, the applied charging bias becomes several kv or more, and not only the transformer cost and installation space are greatly lost, but also the device itself is dangerous. It will become. The belt charging method may not be the contact charging method as described above, but may be a non-contact method such as a corona charger.
[0018]
Next, the configuration for monochrome printing in the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. When the monochrome mode is selected by the control mechanism, the transfer belt 11 is rotated clockwise so as to contact only the photosensitive drum 1d by the contact / separation device as shown in FIG. It is fixed in a state separated from 1c. At this time, the separation distance between the transfer belt 11 and the photosensitive drum is about 1 mm or more even with the shortest photosensitive drum 1c. When the separation distance is 1 mm or less, the photosensitive drums 1a to 1c are stopped in the monochrome mode, and the transfer belt 11 travels a long distance from the driven roller 15 to the photosensitive drum 1d in a free state. This is because the belt may rub against the photosensitive drum at a separation distance of 1 mm or less, which may damage the photosensitive drum. Further, as shown in the figure, the pressing roller 24 is configured to come into contact with the transfer belt 11 at about 2 mm downstream from the position where the driven roller 15 and the transfer belt 11 are separated from each other in the rotation direction of the transfer belt, and the pressing force is 15 g / cm. Press the paper. Further, a positive bias is applied to the transfer belt 11 by the belt charging roller 25, and the sheet is electrically attracted to the transfer belt 11 by being pressed by the pressing roller. The bias of the belt charging roller 25 can be attracted to the belt regardless of the polarity, but a bias having the same polarity as the transfer polarity is applied to prevent image disturbance due to pre-transfer in the transfer region. It is desirable to do.
[0019]
If the pressure roller is made of an insulator or a float potential even if it is a conductor, the attractive force of the paper becomes very weak. FIG. 4 is a table showing how the sheet adsorption force changes depending on the resistance value and potential of the pressing member. As a measuring method, the adsorbing force is A4 size paper with a thread attached as shown in FIG. 5, the photosensitive drum 1 in FIG. Was measured by hooking onto a spring balance. The measured pressure roller materials are three types of rollers: metal rubber, conductive rubber, and insulating rubber. In any of these three types, it can be seen that if the roller potential is floated (not grounded), the attractive force is significantly weaker than that of GND (grounded state). Therefore, in this experiment, the pressing member (roller) does not mechanically press the paper against the belt, but forms an electric field with the charge on the belt surface, and the belt front side (that is, the paper back side) on the paper surface. It can be seen that charges of opposite polarity are generated to realize stronger adsorption.
[0020]
If the suction force is weak, transfer blur occurs due to the paper blurring from a predetermined position when reaching the transfer nip region in the process unit 4 in the monochrome mode. FIG. 6 shows the relationship between the sheet suction force and the transfer blur occurrence rate. As can be seen from this graph, when the sheet adsorption force is 40 g or less, the transfer blur occurrence rate exceeds 0.1%, which is a problem. From this measurement, it can be seen that a sheet suction force of 40 g or more is required in order to prevent transfer blur in the monochrome mode with a long paper transport distance.
[0021]
As described above, a rubber or sponge roller can be used as the material of the pressing roller 24. However, the conductive rubber and sponge roller are expensive, and between the elastic roller and the driven roller of rubber and sponge. If the belt is used, the force to push the belt in one direction (shifting force) will be generated unless the parts accuracy of the elastic roller and the mounting position with the driven roller are maintained with high precision. Since this causes a problem of breakage after passing, a metal roller of φ12 mm is used in this configuration. In this case, since the driven roller is also made of metal, if the pressing roller is disposed at a position facing the driven roller in the monochrome mode, the sheet cannot be partially pressed and a suction failure is likely to occur. With such an arrangement, a stable sheet suction force cannot be obtained, the suction force varies between 5 and 60 g, and the transfer blur occurrence rate in a print test of 10K sheets (1K = 1000) exceeds 1%. Therefore, in this embodiment, as described above, in the monochrome mode, the pressing roller 24 is arranged in a portion not facing the driven roller 15. In this way, by pressing the pressing roller 24 at a portion where the transfer belt is free, the pressing roller is difficult to bend, and a stable sheet adsorbing force can be obtained even if the accuracy is somewhat insufficient. FIG. 7 shows the relationship between the pressing force of the pressing roller and the sheet adsorption force. As can be seen from this graph, when the linear pressure is 5 g / cm or more at a position 2 mm away from the point where the transfer belt is separated from the driven roller, the sheet can be stably adsorbed, and the adsorbing force exceeds 40 g. The transfer blur occurrence rate can be rubbed to 0.1% or less. However, if the pressing roller is pressed with a pressing force of 40 g / cm or more, the belt slips or the paper is less likely to enter between the pressing roller and the transfer belt, and the frequency of jamming at the pressing roller portion increases. . Therefore, it can be said that the pressing force of the pressing roller is appropriately in the range of 5 to 40 g / cm.
[0022]
With the above configuration, the monochrome mode printing operation is performed as follows. The paper in the paper stacking unit 27 is conveyed into the image forming apparatus by the pickup roller 29 and the aligning roller 30, and is conveyed to the process unit 100d while being adsorbed on the transfer belt 11 by the pressing roller 24 as described above. . Here, the toner image formed on the photosensitive drum 1d of the process unit 100d is transferred onto the sheet by the transfer bias of the transfer roller 23d. The sheet on which the toner image has been transferred is peeled off from the transfer belt by the curvature of the static eliminating brush 31 and the driving roller 13, and the toner is fixed on the sheet by a heat fixing type fixing device 39 and discharged outside the apparatus.
Next, the printing configuration in the color mode in the image forming apparatus according to the present invention will be described. The fixed position of the previous paper transport mechanism 2 is in contact with all the photosensitive drums 1a to 1d as shown in FIG. The pressing roller 24 is disposed at a position where the transfer belt 11 is separated from the driven roller 15 and presses the paper. However, since no bias is applied to the transfer belt by the belt charging roller 25, an electric field is not formed in this portion, and the sheet is not attracted. This is because the distance to the process unit 100a is close to the pressing roller 24, so that there is no need for sheet suction.
[0023]
Hereinafter, the pressing force of the pressing roller in the color mode will be described. Generally, the aligning speed of the aligning roller 30 is set slightly higher than the process speed. This is because when the aligning speed is instantaneously decreased due to the fluctuation of the aligning roller motor speed or the eccentricity of the aligning roller itself, the paper is braked and transfer blur occurs in the process unit 100a. . In this configuration, the aligning speed is set to be earlier than the process speed, and the sheet is conveyed while the sheet is bent and the fluctuation of the speed is absorbed by the deflection. However, it is not uncommon to use thick paper of 100 g or more for color printing. In such a case, if the aligning speed is set early, the paper transport speed is increased by being pushed by the aligning roller, Immediately after the alignment, the paper conveyance speed increases and transfer blur occurs.
Therefore, in the color mode, as described above, the pressure roller 24 is disposed at a position facing the driven roller 15 to increase the pressing force of the pressure roller 24 in the monochrome mode. This can be done without the same problems as jams. That is, the cardboard can be pressed with a pressing force that only cancels the pressing force of the aligning roller on the cardboard. FIG. 8 shows the relationship between the pressing force of the pressing roller and the transfer blur occurrence rate in the color mode. As conditions, the aligning speed is set to 1% faster than the process speed, and the used paper is 100 g per sheet. As shown in the figure, when the pressing force is 20 g / cm or less, the occurrence rate of transfer blur exceeds 0.1%. Therefore, the pressing force needs to be a value larger than 20 g / cm.
[0024]
Accordingly, the pressing roller 24 of the image forming apparatus of this embodiment having both the monochrome mode and the color mode described above uses a grounded metal rod of φ12 mm and changes the pressing position for each printing mode. It has a configuration. The actual pressing force is set to 15 g / cm in the monochrome mode and 25 g / cm in the color mode, and the color mode has a higher pressing force than the monochrome mode.
[0025]
As a pressing mechanism that supports the pressing roller 24 and applies pressure, a plate in which one end is fixed downstream in the rotational direction of the belt upper side from the rotation center of the driven roller 15 (that is, in the left direction in the figure) as shown in FIG. The pressing roller 24 is rotatably supported on the other end of the spring 32. With this configuration, a pressing force is applied in the direction indicated by the arrow in the figure, and the pressing position and the pressing force are changed by changing the printing mode. In other words, the solid line portion in the figure is the color mode and the dotted line portion is the monochrome mode. In the monochrome mode, the position 2 mm away from the separation position of the driven roller 15 and the transfer belt 11 is adjusted to press at 15 g / cm. Then, it is pushed up from the monochrome mode, the pressing position is set to the separation position between the driven roller 15 and the transfer belt 11, and the pressing force is increased to 25 g / cm.
[0026]
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. The configuration of this apparatus is the same as that of the first embodiment shown above as shown in FIG. 10, and only the sheet pressing / sucking apparatus portion is different. Therefore, the common parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, a suction roller 35 is used instead of the pressing roller 24 of the first embodiment. The suction roller 35 has a hardness of 15 to 50 degrees (ASKER-C) and a volume resistance of 1.0 × 10. ³ -10 ¹⁰ A conductive sponge roller of Ω · cm is used. However, in addition to this configuration, a conductive rubber roller or a conductive brush may be used.
[0027]
In the monochrome mode, as in the first embodiment, the photosensitive drums 1a to 1c and the transfer belt 11 are separated from each other, and only the photosensitive drum 1d is driven. The suction roller 35 is disposed at a position facing the driven roller 15 and is applied with a suction bias. By this bias application, an electric field is generated due to a potential difference with the grounded driven roller. As a result, charges having opposite polarities are imparted to the back side of the belt and the surface of the sheet by discharging, and this charge generates an adsorption force between the transfer belt 11 and the sheet. As for the bias for attracting the paper, the same attracting force is generated for both (+) and (-), but if the transfer polarity and the charge (+) are generated on the front side of the paper (in the opposite direction to the belt), the transfer nip In this embodiment, a bias having a (−) polarity (−800 to −2000 V) is applied because the image may be disturbed because a pre-transfer that occurs before the region is transferred. On the other hand, it is natural that the same effect can be obtained by grounding the suction roller 35 and applying a (+) bias to the driven roller 15.
[0028]
As described above, it is necessary to use the elastic member as described above in order to attract the sheet to the transfer belt by the electric charge. That is, since a charge is applied while pressing the sheet only with the suction member, a stable nip region is required for the driven roller 15 that is the sheet and the counter electrode. If a metal roller is used as the suction roller, a suction force of 40 g or more cannot be stably obtained, resulting in transfer blurring in the monochrome mode as described above. Further, when a delicate gap is generated between the sheet and the sheet due to the bending of the roller, a spark is generated at that portion, and the transfer belt 11 is broken down. Therefore, if a flexible member such as a conductive brush, a conductive sponge with a hardness of 15 to 60 degrees (ASKER-C), or a conductive rubber with a hardness of 10 to 50 degrees (JIS-A) is used, there is no permanent distortion. Therefore, the previous gap does not occur and stable adsorption can be realized.
[0029]
Next, the configuration of the color mode of the image forming apparatus in the second embodiment will be described with reference to FIG. In the color mode, contrary to the first embodiment, the suction roller 35 is not opposed to the driven roller 15 but moved downstream in the belt rotation direction. The suction roller 35 is grounded or floated. This is because, when the sheet is adsorbed in the same manner as in the monochrome mode, the sheet resistance is lowered particularly in an H / H (high temperature and humidity, 30 ° C., 80% specified) environment, so that it affects the transfer electric field of the process unit 100a. For this reason, since the electric field in the transfer area is different between the state in which the sheet is in contact with the suction roller 35 and the state in which the sheet is not in contact with the suction roller 35, a difference in image density occurs due to the change in these two states. Because it will end up. Further, since the driven roller 15 and the transfer belt 11 are moved in the color mode and the monochrome mode, if the suction roller 35 is eccentric or the axes of the suction roller 35 and the driven roller 15 are not parallel, the transfer belt 11 is biased. As a result, a problem arises in that meandering occurs and color misregistration occurs. By adopting this configuration, there is no density difference, the meandering of the transfer belt 11 is greatly reduced, and the color misregistration becomes a level with no problem.
[0030]
In order to change the arrangement position of the suction roller 35 on the transfer belt 11 between the monochrome mode and the color mode, the support member for the suction roller 35 is configured as shown in FIG. The leaf spring 36 is fixed at a position shifted from the rotation center of the driven roller 15 to the upstream side of the upper side of the transfer belt 11 in the rotation direction (that is, in the right direction in the drawing). It is supported. That is, the solid line in the figure is the color mode, and the driven roller 15 and the suction roller are arranged at positions where they do not face each other. In this state, when the monochrome mode is set, the driven roller 15 and the transfer belt 11 move downward, and the suction roller 35 is displaced along the driven roller 15 side so as to face the driven roller 15. With the above simple configuration, the suction roller 35 can be displaced, and the mechanism can be complicated and the space can be used effectively.
[0031]
Next, the jam handling mechanism in the first and second embodiments will be described. As shown in FIG. 13, a stopper is provided at a predetermined position below the displacement direction of the leaf spring 36. With this configuration, the leaf spring 36 is prohibited from rotating downward from the position of the stopper. In the jam processing according to this embodiment, the paper transport mechanism 2 is configured to move further downward than the installation position in the print mode. Therefore, at the jam processing position, the suction roller 35 or the pressing roller 24 is completely transported. Therefore, jamming such as paper jam can be performed smoothly.
[0032]
FIG. 14 shows another method for supporting the suction roller 35 under pressure. Pressurization is performed using a coil spring, and the suction roller 35 is configured to move along a suction roller guide 39 provided on the suction roller support member 38. The solid line in the figure is the installation position of the suction roller 35 in the color mode, and does not face the driven roller 35 but is in contact with the transfer roller 11. A dotted line portion in the drawing is an installation position of the suction roller 35 in the monochrome mode, and is in contact with the transfer belt 11 at a position facing the driven roller 15.
[0033]
FIG. 15 shows a jam process in the suction roller pressure support method shown in FIG. The range of movement of the suction roller 35 by the suction roller guide 39 is fixed within a certain range, and the sheet transport mechanism 2 moves downward beyond that range, so that the suction roller 35 is completely removed from the transfer belt 11. Can be separated. Further, in the method using this guide, the suction roller 35 is moved linearly, and the positioning at the position facing the driven roller 15 in the monochrome mode is more than in the method using the previous leaf spring. Can be reproduced with high accuracy. In the method using the leaf spring, the displacement in two modes is realized by the rotational motion around the fulcrum of the leaf spring. However, if the separation distance of the paper transport mechanism 2 is different, the suction roller 35 and the driven roller 15 are separated. If you want to make the suction roller 35 contact the driven roller 15 more accurately, such as when the positional relationship is shifted and the leaf spring is not a rigid body and the bending method is not reproducible, it is better to use this guide method. Positioning with higher accuracy is possible.
[0034]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the case of an image forming apparatus configured to displace the paper transport mechanism in the color mode and the monochrome mode, the present invention can be used to improve the paper transportability in the monochrome mode and transfer blur in the color mode. In addition, problems such as color misregistration can be eliminated. In addition, it is possible to mount a jam processing mechanism capable of smoothly performing jam processing such as paper jam with a simple configuration, and the apparatus can be easily downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a layout diagram of a paper transport mechanism during monochrome printing of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a driving direction of a paper transport mechanism.
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in sheet attracting force due to a change in resistance value and potential of a pressing member.
FIG. 5 is a diagram showing a method for measuring an adsorption force.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a sheet suction force and transfer blur.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a pressing force by a pressing member and a suction force of a sheet to a transfer belt.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a pressing force of a pressing roller and a transfer blur occurrence rate in a color mode.
FIG. 9 is a view showing a pressing mechanism of a pressing roller in the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration in a monochrome mode of an image forming apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration in a color mode of an image forming apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a support configuration of the suction roller.
FIG. 13 is a view showing a jam handling mechanism.
FIG. 14 is a view showing a suction roller pressing mechanism using a guide member.
FIG. 15 is a diagram illustrating a jam processing position of a suction roller pressing mechanism using a guide member.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum
2 Paper transport mechanism
5 Strocolon charger
7 Exposure equipment
9 Two-component developer
11 Transfer belt
13 Drive roller
15 Followed roller
16 Belt cleaning device
17 Cleaning device
19 Static elimination lamp
21 blade
23 Transfer roller
24 Pressing roller
25 Belt charging roller
26 Transfer bias power supply
27 Paper stacking section
29 Pickup roller
30 Aligning roller
31 Static elimination brush
32 leaf spring
35 Suction roller
36 leaf spring
37 Stopper
38 Suction roller support member
39 Pressure roller guide
100 process units

Claims

回転可能に支持された第１及び第２の像担持体を有し、これら像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
無端状のベルトと２つの回転ローラとから構成され、前記第１及び第２の像担持体に接し、その接点に用紙を搬送する搬送手段と、
前記接点では、前記搬送手段を介して前記像担持体上に形成された画像を前記用紙上に転写する転写手段と、
前記第１の像担持体には当接した状態を保持しつつ、前記少なくとも第２の像担持体と前記搬送手段を離間させる離間手段と、
前記搬送手段上の用紙を前記搬送手段に押圧する押圧手段と、
からなり、前記押圧手段は、前記離間手段により第１の像担持体にのみ前記搬送手段が当接している第１のモードでは、その押圧位置が前記回転ローラに対向しない位置で、すべての像担持体に前記搬送手段が当接している第２のモードでは、その押圧位置が前記回転ローラに対向する位置で前記搬送手段を押圧することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means having first and second image carriers that are rotatably supported and forming images on these image carriers;
Conveying means comprising an endless belt and two rotating rollers , in contact with the first and second image carriers, and conveying the paper to the contact point;
In the contact point, a transfer unit that transfers an image formed on the image carrier onto the sheet via the transport unit;
A separation unit that separates the at least second image carrier from the conveying unit while maintaining a state in contact with the first image carrier;
A pressing means for pressing the paper on the conveying means against the conveying means;
In the first mode in which the pressing unit is in contact with only the first image carrier by the separating unit, the pressing unit does not face the rotating roller, and all the images In the second mode in which the transport unit is in contact with the carrier, the image forming apparatus presses the transport unit at a position where the pressing position faces the rotation roller.

前記押圧手段が接地されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressing unit is grounded.

前記搬送手段を帯電する帯電手段を具備し、前記第２のモードにおいてはこの帯電手段の動作を停止していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a charging unit that charges the conveying unit, wherein the operation of the charging unit is stopped in the second mode.

前記押圧手段による前記搬送手段への押圧力が、前記第１のモードと第２のモードとで変化することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein a pressing force applied to the conveying unit by the pressing unit changes between the first mode and the second mode.

回転可能に支持された少なくとも第１及び第２の像担持体を有し、これら像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
無端状のベルトと２つの回転ローラとから構成され、前記少なくとも２つの像担持体に接し、その接点に用紙を搬送する搬送手段と、
前記接点では、前記搬送手段を介して前記像担持体上に形成された画像を前記用紙上に転写する転写手段と、
前記第１の像担持体には当接した状態を保持しつつ、前記少なくとも第２の像担持体と前記搬送手段を離間させる離間手段と、
前記搬送手段上の用紙を前記搬送手段に吸着させる吸着手段と、
この吸着手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
からなり、前記吸着手段は、前記離間手段により第１の像担持体にのみ前記搬送手段が当接している第１のモードでは、前記回転ローラに対向する位置に、すべての像担持体に前記搬送手段が当接している第２のモードでは、前記回転ローラに対向しない位置に、前記搬送手段への接触位置が変位することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means having at least first and second image carriers that are rotatably supported and forming an image on these image carriers;
Conveying means composed of an endless belt and two rotating rollers , in contact with the at least two image carriers, and conveying paper to the contact points;
In the contact point, a transfer unit that transfers an image formed on the image carrier onto the sheet via the transport unit;
A separation unit that separates the at least second image carrier from the conveying unit while maintaining a state in contact with the first image carrier;
An adsorbing means for adsorbing the paper on the conveying means to the conveying means;
Bias applying means for applying a bias to the adsorption means;
In the first mode in which the conveying unit is in contact with only the first image carrier by the separation unit, the suction unit is disposed on all the image carriers at a position facing the rotation roller. In the second mode in which the conveying unit is in contact, the contact position with the conveying unit is displaced to a position not facing the rotating roller.

前記バイアス印加手段が前記第２のモードにおいては、バイアス印加を行わないことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the bias applying unit does not apply a bias in the second mode.