JP6736928B2 - 画像形成装置および転写装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および転写装置に関する。

走行してきた用紙上にトナー像を転写し、その走行方向下流側に配置された定着器でその用紙上にトナー像を定着させることにより、用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する、電子写真方式の画像形成装置が広く知られている。

ここで、走行方向の寸法が長い用紙上に画像を形成させようとすると、その用紙の先端が定着器に突入したタイミングで、その同じ用紙の後端部へのトナー像の転写がまだ続いている場合がある。その場合に、用紙先端が定着器に突入する際の衝撃による振動が、その用紙の転写しつつある領域に伝わると、転写不良が生じて画像品質の劣化を招くおそれがある。

ここで、特許文献１には、感光体ドラムから用紙上にトナー像を直接転写する転写ベルト方式において、転写ローラよりも上流側に従動ローラを配置し、かつ、転写ローラを感光体ドラムの下流側に配置することで転写ニップ領域を形成する方式が開示されている。

また、特許文献２には、転写ニップ領域下流側において転写ベルトから用紙を剥離する手段を作用させることで、転写ベルトから用紙を確実に剥離させる方式が開示されている。

特開平７−３０２００２号公報 特開２００９０−０１５１４３号公報

上掲の特許文献１，２に開示された方式は、用紙先端が定着器に達したときに転写がまだ続いている長さの用紙上への画像形成にあたり、用紙先端が定着器に突入する際の衝撃による振動が転写部に伝わるのを抑える構造にはなっていない。

本発明は、上記事情に鑑み、用紙先端の定着器への突入時の衝撃による画像品質の劣化を抑えた画像形成装置および転写装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
形成されたトナー像を保持する像保持体を有し、該像保持体上にトナー像を形成する像形成部、
走行してきた用紙を前記像保持体との間に挟む無端の転写ベルトと、該転写ベルトの内側に配備され該転写ベルトを該像保持体に押し当てて、該転写ベルトと該像保持体とが接触した転写領域の、用紙走行方向上流側の縁を定めるとともに、該転写ベルトを介して電界を作用させて該像保持体上のトナー像を用紙上に転写する転写ロールと、該転写ベルトの内側に配備されて該転写ベルトを該像保持体側に持ち上げ前記転写領域の用紙走行方向下流側の縁を定める圧接部材とを有する転写部、および
互いが接触した定着領域を形成し、前記転写部においてトナー像の転写を受けて走行してきた用紙を該定着領域に挟んで該用紙上のトナー像を該用紙上に定着する一対の定着部材を有し、該用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する定着部を備え、
前記転写ロールと前記圧接部材との双方が、前記転写領域内において前記像保持体に接するとともに前記定着領域の用紙走行方向上流側の縁を通る該像保持体の接平面よりも、該像保持体側にはみ出た各位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２は、前記接平面の、前記像保持体側を向いた面を表面としたときに、前記定着領域の用紙走行方向上流側および下流側が、該接平面のそれぞれ裏面側および表面側に位置するように、該定着領域が該接平面に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３は、前記転写ロールは、押圧により表面が弾性的に変形して前記転写ベルトを駆動するロールであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置である。

請求項４は、前記像保持体が、静電潜像が形成されトナーで現像されてトナー像が形成されて該トナー像を保持する感光体であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項５は、
走行してきた用紙を、形成されたトナー像を保持する像保持体との間に挟む無端の転写ベルトと、
前記転写ベルトの内側に配備され該転写ベルトを該像保持体に押し当てて、該転写ベルトと該像保持体とが接触した転写領域の、用紙走行方向上流側の縁を定めるとともに、該転写ベルトを介して電界を作用させて該像保持体上のトナー像を用紙上に転写する転写ロールと、
前記転写ベルトの内側に配備されて該転写ベルトを該像保持体側に持ち上げ前記転写領域の用紙走行方向下流側の縁を定める圧接部材とを有し、
互いに接触した定着領域を形成しトナー像の転写を受けて走行してきた用紙を該定着領域に挟んで該用紙上のトナー像を該用紙上に定着する一対の定着部材に向けて送り出す転写装置であって、
前記転写ロールと前記圧接部材との双方が、前記転写領域内において前記像保持体に接するとともに前記定着領域の用紙走行方向上流側の縁を通る該像保持体の接平面よりも、該像保持体側にはみ出た各位置に配置されていることを特徴とする転写装置である。

請求項１の画像形成装置および請求項５の転写装置によれば、用紙先端の定着領域への突入時の衝撃による振動が転写領域に伝わるのが防止され、画像品質の劣化が抑えられる。

請求項２の画像形成装置によれば、定着領域が傾いていない場合と比べ、転写領域と定着領域との間の用紙の撓みを誘い、その撓みにより、用紙先端の定着領域への突入時の衝撃による振動が弱められ、画像品質の劣化の更なる防止が図られる。

請求項３の画像形成装置によれば、転写ロールが弾性ロールではない場合と比べ、転写領域が安定的に形成されるとともに、転写ベルトの安定走行性が向上する。

請求項４の画像形成装置によれば、本発明にいう像保持体が、感光体からトナー像の転写を受ける中間転写体である場合と比べ、本構成を、衝撃吸収に大きく貢献させることができる。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。 図１に示す画像形成装置に、用紙の走行の軌跡を追加して示した図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。この図１に示す画像形成装置には、本発明の一実施形態としての転写装置が備えられている。

この画像形成装置１は、感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、ドラム支持フレーム１０Ａに回転自在に支持されていて、矢印Ａの向きに回転する。この感光体ドラム１０の周りには、不図示の帯電器、露光器、および現像器が備えられている。そして、帯電、露光、および現像のプロセスを経て感光体ドラム１０の表面にトナー像が形成され、そのトナー像が感光体ドラム１０上に一時的に保持される。

一方、不図示の用紙トレイ上に積み重ねられている用紙Ｐのうちの１枚が矢印Ｘの向きに搬送され、感光体ドラム１０と後述する転写装置２０とに挟まれた転写領域Ｔを通過する。そして、この転写領域Ｔを通過する間に感光体ドラム１０上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写を受けた用紙Ｐはさらに矢印Ｙの向きに搬送され、定着装置３０に送り込まれる。この定着装置３０は、矢印Ｄの向きに回転する加熱ロール３１と、矢印Ｅの向きに回転する加圧ロール３２とを備えている。それらの加熱ロール３１と加圧ロール３２は、互いに接触して定着領域Ｓを形成している。矢印Ｙ方向に走行してきた用紙Ｐはその定着領域Ｓに突入し、その定着領域Ｓを通過する間に加熱および加圧を受けて用紙Ｐ上のトナー像がその用紙Ｐ上に定着される。なお、ここでは、加熱ロール３１と加圧ロール３２を単純な円形に描いている。このため、定着領域Ｓは、この図面上では点（加熱ロール３１および加圧ロール３２の長手方向（この図の紙面に垂直な方向）を考慮したときは、この図の紙面に垂直な方向に延びた直線）で示されている。ただし、実際には、ロールがある程度潰れて、定着領域Ｓは、用紙走行方向に幅を持った領域となる。

転写領域Ｔにおいてトナー像が転写された後の残りの、感光体ドラム１０上の残存トナーは、不図示のクリーナにより、感光体ドラム１０上から除去される。

転写装置２０は、転写ロール２１と、圧接ロール２２と、剥離ロール２３と、それらのロールに架け回された無端状の転写ベルト２４とを備えている。転写ロール２１、圧接ロール２２、および剥離ロール２３は、転写器支持フレーム２０Ａに回転自在に支持されている。

転写ロール２１は、そのロール表面が弾性的に変形する弾性ロールからなり、矢印Ｂの向きに回転して転写ベルト２４を駆動する。転写ベルト２４は、この駆動力を受けて、矢印Ｃの向きに循環移動する。転写ロール２１は、感光体ドラム１０の回転中心軸よりも用紙走行方向上流側に位置していて、転写ベルト２４の内側から転写ベルト２４を感光体ドラム１０に押し当てている。そして、この転写ロール２１により、感光体ドラム１０と転写ベルト２４とが互いに接触した転写領域Ｔの上流側の縁が定められている。

また、圧接ロール２２は、感光体ドラム１０の回転中心軸よりも用紙走行方向下流側に位置していて、転写ベルト２４の内側から転写ベルト２４を感光体ドラム１０側に押し上げている。そして、この圧接ロール２２により、転写領域Ｔの下流側の縁が定められている。この圧接ロール２２は、本発明にいう圧接部材の一例に相当する。

また、剥離ロール２３は、転写ロール２１と比べ径の小さなロールであり、この剥離ロール２３で転写ベルト２４の走行方向を急激に曲げることで、その転写ベルト２４の上に載った状態にある用紙Ｐの先端を転写ベルト２４から剥離させる。転写ベルト２４から剥離した用紙Ｐは、ガイド部材４１に案内されて矢印Ｙ方向に進み、上述の通り、定着装置３０の定着領域Ｓを通過して、その通過の間にトナー像が用紙Ｐ上に定着され、その用紙Ｐ上に定着トナー像からなる画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、不図示の排紙トレイ上に送り出される。

また、この転写装置２０はクリーナ２５を備えている。転写ベルト２４に付着したトナーやその他の汚れは、このクリーナ２５により、転写ベルト２４上から除去される。

転写ロール２１は、不図示の電源に接続されていて、その電源から転写バイアスが印加され、その転写バイアスの作用により、用紙Ｐが転写領域Ｔを通過する間に、感光体ドラム１０上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

ここで、接平面ＴＰ１を考える。この接平面ＴＰ１は、この図１では直線として表れているが、この図１は断面図であり、この接平面ＴＰ１は、その直線が図１の紙面に垂直な方向に広がった平面である。この接平面ＴＰ１は、転写領域Ｔ内において感光体ドラム１０の表面に接し、かつ、定着領域Ｓの用紙走行方向の上流側の縁（図１では加熱ロール３１と加圧ロール３２との接点）を通る平面である。そして、本実施形態では、転写ロール２１と圧接ロール２２との双方が、その接平面ＹＰ１よりも感光体ドラム１０側にはみ出た各位置に配置されている。

次に、もう１つの接平面ＴＰ２を考える。この図１では、加熱ロール３１と加圧ロール３２が、いずれも円形（長手方向を考慮するといずれも円柱形ないしは円筒形）であって互いが点接触（長手方向を考慮すると線接触）するように描かれている。この接平面ＴＰ２は、加熱ロール３１および加圧ロール３２をこの図１のように描いたときの、それら加熱ロール３１および加圧ロール３２の双方に共通の接平面である。

ここで、加熱ロール３１と加圧ロール３２は、上下に垂直ではなく、互いが少し傾いた状態に配置されている。このため、接平面ＴＰ２も少し傾いていて、この接平面ＴＰ２は、用紙走行方向上流側（図１の左側）が下がり、下流側（右側）が上がった斜面となっている。上述したように、定着領域Ｓは、実際には、用紙搬送方向に広がりを有し、その広がりは、この接平面ＴＰ２に沿う向きである。

ここで、この接平面ＴＰ２は、上記の接平面ＴＰ１と比べても、さらに角度θだけ右側が上がった斜面となっている。このため、上記の接平面ＴＰ１の、感光体ドラム１０側を向いた面を表面としたときに、定着領域Ｓは、用紙搬送方向上流側の縁がせおの接平面ＴＰ１に接しつつ、その接平面ＴＰ１の表面側に位置するように傾いている。

図２は、図１に示す画像形成装置に、用紙の走行の軌跡を追加して示した図である。

ここでは、この図２を参照して、用紙Ｐの先端が定着領域Ｓに突入したタイミングで、その同じ用紙Ｐの後端部が未だ転写領域Ｔに存在する程度に長尺な用紙Ｐ上に画像を形成する場面について説明する。この画像形成装置１は、転写領域Ｔと定着領域Ｓとの間の距離がおよそ２３０ｍｍであって、Ａ４以下のサイズの用紙の場合は、その用紙の後端が転写領域から外れた後で、その用紙の先端が定着領域Ｓに突入する。ただし、Ａ３サイズの用紙をその長手方向に走行させたときは、その用紙の先端が定着領域Ｓに突入する時点ではその用紙の後端部は未だ転写領域Ｔ内に存在する。このように、用紙先端が定着領域Ｓに突入するタイミングでその同じ用紙上への転写が引き続き行われていると、用紙先端が定着領域Ｓに突入したことによる衝撃に起因する振動が用紙Ｐを伝わって転写ベルト２４や転写ロール２１を振動させ、転写不良による画像品質の低下を招くおそれがある。

本実施形態における転写装置２０は、その転写領域Ｔよりも定着装置３０寄りに、圧接ロール２２を備えている。そして、この圧接ロール２２は、接平面ＴＰ１よりも感光体ドラム１０寄りにはみ出して、転写ベルト２４を感光体ドラム１０に押し当てている。このため、用紙先端が定着領域Ｓに突入したときの衝撃による振動が用紙Ｐを伝搬してきても、この圧接ロール２２によりその伝搬が遮断され、その振動は、更なる上流側、すなわち転写領域Ｔには伝わらない。このことにより、用紙Ｐの先端が定着領域Ｓに達して衝撃が発生しても、引き続き安定した転写が行われ、転写不良による画像品質の低下が防止される。

また、本実施形態の場合、接平面ＴＰ１と比べて、もう１つの接平面ＴＰ２、すなわち、その接平面ＴＰ２に沿って広がる定着領域Ｓが、図２の右肩上がりに傾いている。このため、接平面ＴＰ２すなわち定着領域Ｓが接平面ＴＰ１と同じ平面内にある場合、あるいは、その接平面ＴＰ２すなわち定着領域Ｓが接平面ＴＰ１よりも右下がりに傾いている場合と比べ、用紙Ｐが、転写領域Ｔと定着領域Ｓとの間で、この図２に示すように下に凸となる向きに撓みやすい。用紙Ｐがこのように撓むと、その撓みにより、用紙先端が定着領域Ｓに突入したときの衝撃による振動が用紙を伝搬する間に弱められる。したがって、本実施形態によれば、定着領域Ｓが右肩上がりに傾いていることから、用紙先端の定着領域Ｓへの突入の際の衝撃に起因する振動が転写領域Ｔには一層伝わりにくく、その衝撃に邪魔されない、さらに確実な転写が行われる。

なお、ここでは、本発明にいう圧接部材の一例として、圧接ロール２２を備えた実施形態を示したが、本発明にいう圧接部材は、ロールである必要はなく、転写ベルト２４の裏面が摺接する固定の圧接部材であってもよい。

また、上述の実施形態では、感光体ドラム１０を本発明にいう像保持体とする例について説明したが、本発明は、感光体ドラム１０からトナー像の一次転写を受けてそのトナー像を用紙上に２次転写する中間転写体を本発明にいう像保持体とする場合にも適用することができる。

１ 画像形成装置
１０ 感光体ドラム
１０Ａ ドラム支持フレーム
２０ 転写装置
２０Ａ 転写器支持フレーム
２１ 転写ロール
２２ 圧接ロール
２３ 剥離ロール
２４ 転写ベルト
３０ 定着装置
３１ 加熱ロール
３２ 加圧ロール
Ｔ 転写領域
Ｓ 定着領域

Claims (5)

1. 形成されたトナー像を保持する像保持体を有し、該像保持体上にトナー像を形成する像形成部、
   走行してきた用紙を前記像保持体との間に挟む無端の転写ベルトと、該転写ベルトの内側に配備され該転写ベルトを該像保持体に押し当てて、該転写ベルトと該像保持体とが接触した転写領域の、用紙走行方向上流側の縁を定めるとともに、該転写ベルトを介して電界を作用させて該像保持体上のトナー像を用紙上に転写する転写ロールと、該転写ベルトの内側に配備されて該転写ベルトを該像保持体側に持ち上げ前記転写領域の用紙走行方向下流側の縁を定める圧接部材とを有する転写部、および
   互いが接触した定着領域を形成し、前記転写部においてトナー像の転写を受けて走行してきた用紙を該定着領域に挟んで該用紙上のトナー像を該用紙上に定着する一対の定着部材を有し、該用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する定着部を備え、
   前記転写ロールと前記圧接部材との双方が、前記転写領域内において前記像保持体に接するとともに前記定着領域の用紙走行方向上流側の縁を通る該像保持体の接平面よりも、該像保持体側にはみ出た各位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接平面の、前記像保持体側を向いた面を表面としたときに、前記定着領域の用紙走行方向上流側および下流側が、該接平面のそれぞれ裏面側および表面側に位置するように、該定着領域が該接平面に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写ロールは、押圧により表面が弾性的に変形して前記転写ベルトを駆動するロールであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記像保持体が、静電潜像が形成されトナーで現像されてトナー像が形成されて該トナー像を保持する感光体であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 走行してきた用紙を、形成されたトナー像を保持する像保持体との間に挟む無端の転写ベルトと、
   前記転写ベルトの内側に配備され該転写ベルトを該像保持体に押し当てて、該転写ベルトと該像保持体とが接触した転写領域の、用紙走行方向上流側の縁を定めるとともに、該転写ベルトを介して電界を作用させて該像保持体上のトナー像を用紙上に転写する転写ロールと、
   前記転写ベルトの内側に配備されて該転写ベルトを該像保持体側に持ち上げ前記転写領域の用紙走行方向下流側の縁を定める圧接部材とを有し、
   互いに接触した定着領域を形成しトナー像の転写を受けて走行してきた用紙を該定着領域に挟んで該用紙上のトナー像を該用紙上に定着する一対の定着部材に向けて送り出す転写装置であって、
   前記転写ロールと前記圧接部材との双方が、前記転写領域内において前記像保持体に接するとともに前記定着領域の用紙走行方向上流側の縁を通る該像保持体の接平面よりも、該像保持体側にはみ出た各位置に配置されていることを特徴とする転写装置。

Images