JP4784218B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
近年、感光体ドラム上に順次形成された複数色のトナー像を、中間転写部材としての無端ベルト状の中間転写ベルト上で重ね合わせた後、これを記録媒体に転写し、定着してフルカラー印刷画像を出力する画像形成装置も普及している(たとえば特許文献1参照)。
中間転写ベルトは、複数のローラに張架されて、像担持体としての感光体ドラムに接触してトナー像が転写される一次転写部と、その担持するトナー像を記録用紙等の記録媒体に転写する二次転写部とを巡る経路で周回動するように設けられる。そして、一次転写部において感光体ドラム上に形成される異なる色のトナー像が順次重ねて転写され、そのトナー像を二次転写部で記録用紙に二次転写する。
図に示すカラー画像形成装置80は、一つの感光体ドラム81を用いて異なる色のトナー像を順次形成する4サイクル方式(現像装置は図示していない)である。
この構成では、図中右端に位置する駆動ロール82から時計回りに、一次転写ロール83A(一次転写部83)、アイドルロール84、テンションロール85A(張力一定化機構85)、二次転写バックアップロール86B(二次転写部86)が配置されており、中間転写ベルト87はこれらのロールに張架されている。
駆動ロール82は、図示しない駆動モータに接続されている。そして、駆動モータによって回転駆動され、これによって中間転写ベルト87を図中時計回りに周回駆動する。
アイドルロール84は、一次転写部83より中間転写ベルト87の移動方向下流側に配設されている。これにより、駆動ロール82から一次転写部83を経てこのアイドルロール84に至る中間転写ベルト87の経路を規定している。
ここで、テンションアーム85Bがシャーシに枢着される揺動軸85Dは、アイドルロール84と中間転写ベルト87の経路に隣接した位置に設定されている。そして、支持アーム部85Baはアイドルロール84からテンションロール85Aに至る中間転写ベルト87の経路に沿うように設けられている。
テンションロール85Aは、図6中に一点鎖線および二点鎖線で示すように、テンションアーム85Bの揺動によってアイドルロール84と二次転写部86を結ぶ中間転写ベルト87の周回軌道に対して略直交する方向に移動する。このため、テンションスプリング85Cの押圧力が効率良く中間転写ベルト87を押圧するように作用すると共に、小さいテンションアーム85Bの揺動角度で中間転写ベルト87の周回経路を大きく変化させることができる。
また、二次転写部86に供給される記録用紙は、まず、先端が中間転写ベルト87に当接し、ついで中間転写ベルト87と二次転写ロール86Aの間に挟まれる。その後、記録用紙と中間転写ベルト87が、二次転写ロール86Aと二次転写バックアップロール86Bとの間に咬み込まれて、二次転写ロール86Aに印可された転写バイアスの作用によって中間転写ベルト87からトナー像が転写される。ところが、張力一定化機構85の作用によって中間転写ベルト87の二次転写部86への進入角度が変化してしまうため、記録用紙の中間転写ベルト87への当接位置が一定化しないこととなる。これにより、記録用紙の中間転写ベルト87への当接角度が大きくなると、その当接時の衝撃で画像に筋状の乱れや色ズレを生ずる。
なお、張力一定化機構85のテンションロール85Aと二次転写部86の間に、アイドルロールを追加すれば、二次転写部86への中間転写ベルト87の進入角度が張力一定化機構85の作用にかかわらず一定となるように構成することができる。そうすることにより、上記のごとき問題は解消するが、その場合、コストアップと装置の大型化を招いてしまう。
図1は本実施の形態が適用された画像形成装置の全体構成を概念的に示した図である。図に示す画像形成装置は、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である。
画像形成装置10は、図中反時計回りに回転可能に配設される像担持体としての感光体ドラム11と、図中時計回りに回動可能に配設され感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像が一次転写部20で順次転写(一次転写)される中間転写部材としての中間転写ベルト30とを備えている。この中間転写ベルト30は、その周回軌道の内側に張力一定化機構70を備えている。また、画像形成装置10は、中間転写ベルト30上に重ねて転写されたトナー像を記録用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部40と、二次転写された画像を記録用紙P上に定着させる定着装置50とを備えている。さらに、記録用紙Pを二次転写部40と定着装置50とを介して搬送する記録紙搬送機構60を備えている。
また、レーザ露光装置より感光体ドラム11の回転方向下流側に、回転式現像装置12が設けられている。この回転式現像装置12は、イエロー,マゼンタ,シアン,黒の各色成分トナーを各々収容する現像器12Y,12M,12C,12Kを備えている。そして、これらの現像器12Y,12M,12C,12Kは、感光体ドラム11上の静電潜像をそれぞれのトナーによって可視像化(トナー像化)する。
また、一次転写ロール21の感光体ドラム11の回転方向下流側には、図示しないが一次転写後の感光体ドラム11上の残留トナーを除去するクリーニング装置が設けられている。
アイドルロール32は、一次転写部20より中間転写ベルト30の移動方向下流側に配設されている。これにより、駆動ロール31から一次転写部20を経てこのアイドルロール32に至る中間転写ベルト30の経路を常に一定に規定している。
なお、二次転写ロール41及びベルトクリーナは、中間転写ベルト30に対して接離自在に設けられている。そして、カラー(複数色)画像を形成する場合には、終色前のトナー像が通過するまで、二次転写ロール41およびベルトクリーナは中間転写ベルト30から離間するようになっている。
まず、感光体ドラム11および中間転写ベルト30が回転を開始し、帯電装置によって所定の電位に帯電された感光体ドラム11表面に、レーザ露光装置によって静電潜像が書き込まれる。その後、この静電潜像が対応する現像器12Y,12M,12C,12Kのいずれかによって現像される。そして、感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、一次転写部20において一次転写ロール21に印加される一次転写バイアスによって中間転写ベルト30に転写される。
複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、トナー像の形成と一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。一方、中間転写ベルト30は、一次転写されたトナー像を保持したまま感光体ドラム11と同一周期で回動し、各色のトナー像を重ねて保持する。
図2は張力一定化機構70を示す拡大図、図3はその作用説明図である。また、図4は二次転写部40への中間転写ベルト30の進入経路を変化させずに張力調整を行う概念を説明する図である。
張力一定化機構70は、前述のごとく、ロール部材としてのテンションロール71と、このテンションロール71を支持するアーム部材としてのテンションアーム72と、テンションアーム72を揺動付勢する付勢手段としてのテンションスプリング73とにより構成されている。
テンションロール71は、中間転写ベルト30が設定基準長さの状態(以下標準状態と称する)では、アイドルロール32と二次転写バックアップロール42とを直接結ぶ経路を外側に所定量屈曲させる位置に設定されている。これにより、テンションロール71の位置が、中間転写ベルト30の二次転写部40への進入経路を規定している。
図2中実線で示す標準状態では、操作アーム部72Bは略鉛直な姿勢となり、その先端がテンションスプリング73の弾性復帰力で押圧されている。
すなわち、テンションアーム72は、テンションロール71の回転中心と、揺動軸74の中心とを結ぶ直線(図3中ピッチの広い一点鎖線で示す)と、二次転写部40への中間転写ベルト30の進入経路とが成す角度θが、図3中テンションロール71を実線で示す標準状態において略直角となる(θ≒90°)ように設けられている。また、支持アーム部72Aの長さ(テンションロール71の回転中心から揺動軸74までの距離)は、極力大きく設定されている。これにより、揺動軸74を中心とするテンションアーム72の揺動によって、テンションロール71が二次転写部40への中間転写ベルト30の進入経路に略沿って、より直線に近い軌跡で移動するようになっている。
なお、揺動するテンションアーム72を用いることなく、テンションロール71が図4に示すように直線的に移動するように構成しても良いことは言うまでもない。
すなわち、図2中実線で示す標準状態から中間転写ベルト30が伸長した場合には、テンションアーム72がテンションスプリング73の押圧付勢力によって図中反時計回りに揺動し、図2中二点鎖線で示すようにテンションロール71が二次転写部40から離間する。これによって長くなった中間転写ベルト30の張架経路を吸収し、張力を一定に維持する。
このように、中間転写ベルト30が伸長または縮短のいずれの場合でも、テンションロール71は標準状態から二次転写部40への中間転写ベルト30の進入経路に略沿って移動して、中間転写ベルト30の長さの変化を吸収して張力を一定に維持する。このため、二次転写部40への中間転写ベルト30の進入角度の変化を極めて小さく抑えることができる。
すなわち、中間転写ベルト30の二次転写部40におけるラップ角度の変化によるギャップ放電などによる画質の悪化がない。また、中間転写ベルト30の二次転写部40への進入角度の変化が小さいため、記録用紙Pの中間転写ベルト30への当接位置も略一定に維持できる。従って、記録用紙Pの中間転写ベルト30への当接角度が大きくなることによって生ずる画像の筋状の乱れや色ズレ、記録用紙の後端の跳ね上がりに起因するトナーの飛散や画像乱れは生じないものである。また、張力一定化機構70のテンションロール71と二次転写部40の間にアイドルロールを追加して、二次転写部40への中間転写ベルト30の進入角度が張力一定化機構70の作用にかかわらず一定とする場合のように、コストアップと装置の大型化を招くことがないものである。
Claims (5)
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体からトナー像が転写される一次転写部を形成する第1のロール部材と、当該トナー像を記録媒体に転写する二次転写部を形成する第2のロール部材と、回転可能な第3のロール部材とに掛け渡され、当該第1のロール部材、当該第3のロール部材および当該第2のロール部材の順に通過するように周回動する中間転写ベルトと、
揺動支点を中心として揺動可能に設けられ、前記中間転写ベルトが当該中間転写ベルトの外周側に向けて屈曲するように、前記第3のロール部材を支持するアーム部材と、
前記第3のロール部材の回転中心および前記アーム部材の前記揺動支点を結ぶ直線と当該第3のロール部材を通過し前記第2のロール部材に接する前の当該中間転写ベルトの面とがなす角度が、当該中間転写ベルトの長さが第1の長さである場合に90度よりも小さくなり、当該中間転写ベルトの長さが当該第1の長さよりも短い第2の長さである場合に90度よりも大きくなるように、当該アーム部材を介して当該第3のロール部材を当該中間転写ベルトに対して付勢する付勢手段とを備える画像形成装置。 - 前記第1のロール部材より前記中間転写ベルトの移動方向下流側且つ前記第3のロール部材より当該中間転写ベルトの移動方向上流側において、当該中間転写ベルトの内側から当該中間転写ベルトに当接して、当該第1のロール部材、前記第2のロール部材および当該第3のロール部材とともに当該中間転写ベルトを掛け渡す第4のロール部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第4のロール部材を通過し前記第3のロール部材に接する前の前記中間転写ベルトの面と、当該第3のロール部材を通過し前記第2のロール部材に接する前の当該中間転写ベルトの面とがなす角は、鈍角であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第3のロール部材を通過し前記第2のロール部材に接する前の前記中間転写ベルトの外周面に対向するとともに、前記二次転写部に近づくに伴い当該中間転写ベルトとの距離が短くなるように設けられ、当該二次転写部に記録材を案内する案内部材をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記アーム部材の前記揺動支点は、前記中間転写ベルトの内周側に位置することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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