JP3120853B2

JP3120853B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3120853B2
Application number: JP14244890A
Authority: JP
Inventors: 伸夫笠原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 2000-12-25
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JPH0434557A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、転
写媒体の駆動構造に関する。

（従来の技術）一般に、複写機やプリンタ等の画像形成装置にあって
は、原稿像に応じた静電潜像を感光体に形成し、この静
電潜像を現像することで可視処理を行い、この可視像を
紙等の記録媒体に静電転写して複写物を得るようになっ
ている。

ところで、上述した画像形成プロセスにおける転写紙
への可視像の転写を実行するのに代えて、感光体に近接
する転写ベルト等の転写媒体を設け、この転写媒体に可
視像を一旦転写する画像形成プロセスがある。

すなわち、上述した画像形成プロセスにおいては、記
録媒体に対する片面複写の場合は、感光体上の可視像を
そのまま記録媒体に静電転写し、そして、記録媒体に対
する両面複写の場合には、１回目に形成された感光体上
の可視像を中間転写体として設けてある転写媒体に転写
するとともに、転写を終えた感光体上には２回目の画像
形成を行い、給送されてくる複写紙等の記録媒体に対し
て、転写媒体からは１回目の画像が、そして感光体から
は２回目の画像がそれぞれ同時に転写されることで記録
媒体の反転給送を必要としないようになっている（例え
ば、特願昭63−35883号（特開平１−209471号公報）。

このため、記録媒体を給送することと可視像の転写を
司る転写媒体は、例えば第７図に示す構造により駆動さ
れるようになっている。

すなわち、第７図に示す構造においては、転写媒体と
して誘電体で構成された転写ベルトを用いるようになっ
ており、この転写ベルトＡは、後述する記録媒体の搬送
方向（図中、矢印で示す方向）に沿って配置してある一
対のローラＢ、Ｃに掛け回されている。

そして、このローラＢ、Ｃのうちの一方、つまり、感
光体Ｄと対向して記録媒体Ｅの搬送路を形成する側に相
当するベルト面、図においては上側のベルト面を展張す
ることのできる側、換言すれば、搬送方向下流側に位置
するプーリＢには駆動モータＦが連結してあり、この駆
動モータＦにより転写ベルトＡを、その記録媒体Ｅの搬
送面が図示しない定着装置に向けて移動するようにされ
ている。なお、図中、符号Ｇは１回目および２回目に形
成された可視像を転写する際にバイアス設定するために
帯電特性を切り換え可能であって転写ベルトＡに接離可
能とされたバイアスローラを、そして符号Ｈはレジスト
ローラをそれぞれ示している。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上述した転写媒体の駆動構造にあっては、
記録媒体Ｅの搬送方向下流側に駆動モータを位置させて
転写ベルトを駆動するようにしているために、次のよう
な問題があった。

すなわち、転写ベルトＡにおける記録媒体搬送面は、
第８図示のように、駆動側のローラＢによってかなり大
きな張力（F₁）を受ける。一方、転写ベルトＥ上に坦持
される記録媒体Ｅは、バイアスローラＧやレジストロー
ラＨとの接触および図示しない搬送ガイド部材との接触
による摺動抵抗（F₂）を受ける。

従って、記録媒体Ｅは、感光体Ｄと対向当接して可視
像の転写を行われるとき、上述した転写ベルトＡに作用
する張力（F₁）に対して作用方向が異なる搬送路中での
抵抗力（F₂）の作用を受けることにより、転写ベルトＡ
との間で常にずれようとする運動を生じる。

このため、転写ベルトＡと記録媒体Ｅとの間に位置す
る可視像は非常に不安定な状態で転写ベルトＡとの転写
位置から次行程である定着装置に向け移動することによ
り、結果として、記録媒体の性質、具体的には記録媒体
である複写紙の紙質や大きさにより、また、三原色を組
み合わせて形成されるフルカラーの場合若しくは複数色
のうちの任意の色による選択カラー、所謂マルチカラー
といったトナーの付着量が多く現像層が厚くなるような
場合には、作用力の方向の違いによる剪断の影響により
画像がずれたり、あるいは、擦れたりさらにはにじんだ
りするというトラブルが発生する。

また、上述した転写媒体として、高い転写効率、低コ
ストで高信頼性を得やすい弾性ベルト、例えば、10^-8〜
10^-11Ωcm程度の中抵抗ゴムベルトを用いた場合、ベル
ト自体の機械的剛性から振動や脈動が発生しやすく正確
な可視像の転写が行いにくいという問題もあった。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の記録媒体の
外に転写媒体を用いた画像形成装置における問題に鑑
み、転写効率を向上させると共に、転写むらや転写画像
の抜けの発生を防いで均一な転写が可能な低コストの画
像形成装置を得ることにある。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するため、本発明は、正像または鏡像
として書き込み対象に像を書き込む光書き込み手段と、
上記書き込み対象である回転自在の感光体と、上記光書
き込み手段により上記感光体上に書き込まれた静電潜像
を１次トナー像として可視化する現像手段と、上記感光
体に対向して配置され、この対向位置に記録媒体たる転
写紙を通紙可能に設定されている中間転写体としてのベ
ルトと、上記１次トナー像を転写して上記ベルト上に形
成した２次トナー像を上記転写紙に転写するための２次
トナー像転写手段とを備えている画像形成装置におい
て、上記２次トナー転写像転写手段として上記転写紙に
対して接離可能なバイアスロールを有する転写構造を用
い、このバイアスロールと上記ベルトに対する駆動源
を、上記転写紙の搬送路における搬送方向上流側に位置
させて上記ベルトにおける転写紙通紙面以外の面を張り
側とし、上記駆動源に対向して配設され上記ベルト上の
上記２次トナー像の極性変換のための帯電を行う帯電装
置と、上記ベルトをはさんで上記感光体に対向する位置
に配設された一対の対向電極ローラと、この対向電極ロ
ーラと上記駆動源との間に配設され接地されたローラ状
の２次トナー像転写用対向電極とを有し、上記帯電装置
と上記対向電極ローラと上記２次トナー像転写用対向電
極とを作動させて転写紙上に１次トナー像と２次トナー
像とを同時に転写することを特徴としている。

（作用）本発明によれば、中間転写体たるベルトにおける転写
紙通紙面は張力を受けない状態とされ、転写紙および２
次トナー像が転写位置から定着位置までの間を一体的に
移動する。

（実施例）以下、第１図乃至第６図において、本発明実施例の詳
細を説明する。

本実施例の特徴は、中間転写体である転写ベルトにお
ける記録媒体を成す転写紙の通紙面には張力の作用を与
えないように、転写ベルトに対する駆動位置を設定した
ことにある。

すなわち、第１図は本発明実施例による画像形成装置
の全体構成を説明するための配置図であって、本実施例
による画像形成装置１は、内部に図示（第３図、第４図
等）方向に回転可能な感光体２を備えている。

そして、この感光体２の周囲には、回転方向に沿っ
て、画像形成プロセスを実行するための帯電装置３、光
書き込み装置４、現像装置５、中間転写体６およびクリ
ーニング装置７が配置してある。

上述した光書き込み装置４は、本実施例の場合、レー
ザー光を用いた走査により感光体２上に静電潜像を形成
する構造が用いられており、具体的には、原稿の読み取
り部4Aと書き込み部4Bとで構成されている。

すなわち、上述した原稿読み取り部4Aは、原稿載置台
4A1上の原稿を露光するために矢印方向に往復動可能な
光源4A2と反射鏡4A3および結像レンズ4A4と、これら光
学部材により導かれた露光光の結像位置に配置されたカ
ラーCCDイメージセンサ4A5とで構成され、原稿からの反
射光をカラーCCDイメージセンサ4A5により色分解した上
でデジタル信号に変換されて図示しない記憶部に入力
し、後述する書き込み部4Bのレーザー光源の出力制御を
行なうようになっている。

一方、書き込み部4Bは、図示しない半導体レーザで構
成された光源からのレーザー光を偏向する回転多面鏡4B
1および周知構造からなるｆθレンズや反射鏡を含む結
像高学部材が配置されており、光源から出射されたレー
ザー光を感光体２の軸線方向に走査して原稿像の書き込
みを行なうようになっている。この書き込み部4Bにおい
ては、画像情報をデジタル信号に変換してあるので、書
き込み順序を変えることで感光体２に対し、正像に相当
する静電潜像の形成あるいは鏡像に相当する静電潜像の
形成を任意に選択して行なうことができる。

また、感光体２上に形成された静電潜像を可視像化す
る現像装置５は、本実施例の場合、カラー複写に対応す
る構造とされており、回転可能なホルダー5Aの内部に
は、三原色（レッド、グリーン、ブルー）に対する補色
の関係にあるシアン、マゼンタ、イエローの各着色現像
剤および階調性を得るためと単色複写の際に用いられる
ブラック現像剤を収容している磁気ブラシ現像ユニット
5B、5C、５Μ、5Yが装備されている。この現像装置５
は、複写型式に応じて各磁気ブラシ現像ユニットを選択
して感光体２に対してユニット内の現像スリーブを対向
させるようになっている。

一方、中間転写体６は、表面抵抗を、例えば、10^-8〜
10^-11Ωcmに設定された中抵抗ゴムにより構成されたベ
ルトであり、感光体２に近接配置されている。なお、こ
の中間転写体６については後で詳細を説明する。

そして、クリーニング装置７は、本実施例の場合、ブ
レードを備えた構造のものであり、このブレードにより
感光体２上に残存する現像剤を掻き取るようになってお
り、現像剤を除去された感光体２は、クリーニング装置
７を通過した後に除電ランプ８により残留電荷を除去さ
れて次の帯電装置３に対向するようになっている。

上述した中間転写体６は、第２図において転写紙Ｓの
搬送方向（図示矢印方向）に沿って配置された一対のロ
ーラ6A、6Bに掛け回されており、感光体２と対向する位
置で感光体２と同方向に移動するようになっている。

そして、一対のローラのうち、転写紙Ｓの搬送面に相
当するベルト面において転写紙Ｓの搬送方向上流側に位
置するローラ6Aは、その回転軸を駆動モータ6Cに連結さ
れて駆動側のローラとされており、中間転写体６におけ
る転写紙Ｓの搬送面に相当するベルト面を弛み側にそし
て、転写紙Ｓの搬送面と反対側に相当するベルト面を張
り側に設定するようになっている。

また、上述した中間転写体６をはさんで感光体２と対
向する位置には、第４図示のように極性切換回路9Aを備
えた転写装置９が設けてあり、感光体２上の可視像を中
間転写体２に静電転写できるようにしてある。さらに、
ローラ6Bの近傍には、テンションローラ6D（第１図参
照）が配置してあり、このテンションローラ6Dと中間転
写体６をはさんで対向する位置には、感光体２に対して
設けてあるものと同様な構造からなるブレードを備えた
クリーニング装置10（第１図参照）が設けてある。この
クリーニング装置10は、図示しない構造によりブレード
が中間転写体６に対して接離可能とされており、中間転
写体６に後述する２次トナー像が担持されているときに
は、中間転写体６からブレードを離間させるようにして
ある。

そしてさらに、第２図において、中間転写体６におけ
る駆動側ローラ6Aの対向位置には、中間転写体６をはさ
んでバイアスロール11が配置してある。

すなわち、バイアスロール11は、第４図示のように、
バイアス回路12を接続されており、中間転写体６に対し
て接離可能に設けられることで、接触次に転写に必要な
極性のバイアスを設定することができるようになってい
る。

また、中間転写体６をはさんで駆動側ローラ6Aと対向
する位置には、第４図示のように、帯電装置13が配置し
てあり、この帯電装置13は、中間転写体６上に担持され
た２次トナー像の極性変換のための帯電を行なうように
なっている。

そして、バイアスロール11の周面にはバイアスロール
用クリーナ14の内部に装備してあるブレードが当接して
おり、周面に付着したトナーを除去されるようになって
いる。

一方、第１図において、上述した中間転写体６をはさ
んで転写紙Ｓの搬送方向上流側には給送機構15が、そし
て搬送方向下流側には定着装置16および排紙機構17がそ
れぞれ位置している。

すなわち、給紙機構15は、複数の大きさの転写紙Ｓを
それぞれ格納している給紙カセット15A、15Bと手差し給
紙トレー15Cを備え、これら各部から繰り出された転写
紙Ｓは、搬送路の末端部に位置するレジストローラ15D
によって感光体２上の画像位置に対する給紙タイミング
を設定されて感光体２に向けて搬送される。

また、定着装置16を通過した転写紙Ｓの排紙機構17
は、本実施例の場合、排紙トレー17A、ソータ（図示さ
れず）、あるいはリサイクル路17B等に向け排紙方向を
選択できる構造とされており、各排紙方向を設定する排
紙路の分岐位置には排紙方向を設定するための切換爪17
Cが位置している。

本実施例は以上のような構造であるから、第３図乃至
第６図に示す複写モードを実行される。

なお、第３図乃至第６図に示す複写モードは、例え
ば、単一の色現像剤によるトナー像の転写を前提として
いることを前置きしておく。

すなわち、第３図には、感光体２から直接転写紙Ｓに
画像転写を行なう場合のプロセスが示してあり、この場
合には、転写装置９は感光体２上に担持されているトナ
ー像の極性と逆極性の帯電特性を設定され、バイアスロ
ール11および帯電装置13はそれぞれ機能しない状態に設
定される。なお、バイアスロール11は、中間転写体６に
当接した態位を設定されて中間転写体６と協動して転写
紙Ｓの挟持搬送を可能にしている。

従って、書き込み部4Bを介して感光体２上に形成され
た静電潜像を現像装置５内の所望の色の現像剤によって
可視像とされたトナー像が感光体２の移動に伴い中間転
写体６と対向すると、このトナー像の移動に同期させて
給紙機構から搬送された転写紙Ｓには、転写装置９の作
用により感光体２上のトナー像を静電転写される。

このモードは通常の単一複写モードに相当しており、
一般的なこの種装置と構造上の変更を要しないものであ
る。

次に、第４図は中間転写体６に感光体２からのトナー
像を転写する場合のプロセスを示しており、感光体２上
へ形成されるトナー像（以下、これを１次トナー像とい
う）を中間転写体６に転写して２次トナー像を得る場合
には、転写装置９は第３図に示した場合と同様に感光体
上の１次トナー像の極性と逆極性の帯電特性を設定さ
れ、そして、バイアスロール11および帯電装置13は機能
しない状態に設定される。また、給紙機構15は転写紙Ｓ
の繰り出しを行なわない状態とされている。

従って、感光体２上に担持された２次トナー像は転写
装置９の作用により、中間転写体６上に静電転写され
る。

一方、第５図は第４図に示した中間転写体６上の２次
トナー像を転写紙Ｓに転写する場合のプロセスが示して
あり、この場合には、転写装置９および帯電装置13が機
能しない状態に、そして、バイアスロール11は中間転写
体上の２次トナー像の極性と逆極性の帯電特性を設定さ
れている。

従って、中間転写体６上の２次トナー像は、給紙機構
15のレジストローラ15Dによって給紙タイミングを設定
された転写紙Ｓが搬送されてくると、バイアスロール11
による作用によって２次トナー像が転写紙Ｓ上に静電転
写される。

また、第６図は転写紙Ｓの両面にトナー像を転写する
場合のプロセスを示しており、この場合には、転写装置
９に代えて中間転写体６をはさんで感光体２に対向する
位置に一対の対向電極ローラ18がバイアス回路18Aを介
して当接させてあり、また、対向電極ローラ18と駆動側
ローラ6Aとの間には、ローラで構成されて接地された２
次トナー像転写用対向電極19が当接している。

そして、このような構成の変更を行なわれた両面複写
プロセスにおいては、まず、１次トナー像を中間転写体
６に転写して中間転写体６上に２次トナー像を担持さ
せ、その後、再度、感光体２上に１次トナー像を形成し
た後に、給紙機構15からの転写紙Ｓの繰り出しを行なっ
て、転写紙Ｓの両面に対し、中間転写体６側からと感光
体２側からそれぞれ１次、２次トナー像を同時に転写す
るようになっている。

このプロセスによれば、転写紙Ｓの両面に対して同時
にトナー像の転写を行なうようになっているので、転写
紙の反転給送を行なう必要がなくなるという利点があ
る。

そして、このプロセスを実行するにあたり、感光体２
に対して１回目に形成されたトナー像を中間転写体６に
転写する場合、第４図に示した場合と同様な作用が得ら
れるように、対向電極ローラ18は感光体２上の１次トナ
ー像の極性と逆極性の帯電特性を設定され、バイアスロ
ール11および帯電装置13は機能しない状態に設定されて
いる。

従って、感光体上の１次トナー像は対向電極ローラ18
の作用によって中間転写体６上に静電的に転写されて２
次トナー像とされる。

そして、再度、感光体２上に１次トナー像が形成され
た後においては、バイアスロール11が中間転写体６に近
接して転写紙Ｓと接触可能な状態とされ、かつ、中間転
写体６上に担持された２次トナー像の極性と逆極性に帯
電特性を設定され、また、帯電装置13は１回目に感光体
２から転写された２次トナー像の極性と逆極性の帯電特
性を設定されている。

従って、感光体２から中間転写体６上に転写された２
次トナー像は、帯電装置13により図示のように、負極性
から正極に極性変換された状態でバイアスロール11に向
け移動する。そして、転写紙Ｓが給紙タイミングを設定
された搬送されてくると、バイアスロール11の作用によ
り中間転写体６上の２次トナー像は転写紙Ｓ上に静電的
に転写され、また、感光体２上の１次トナー像は帯電装
置13の作用により転写紙Ｓに静電的に転写され、ここに
転写紙Ｓの両面にトナー像の同時転写が行なわれたこと
になる。

上述した各プロセスについての基本的な考えは、本発
明の発明に係る特願平１−130466号の明細書に記載され
ている。

一方、上述したプロセスを実行するために移動する中
間転写体６は、前述したように、転写紙Ｓの搬送面側に
相当するベルト面が転写紙Ｓの搬送方向に移動する場
合、この面が駆動モータ6Cの配置位置の設定によって弛
み側とされて所謂、張力を受けない面とされているの
で、転写紙Ｓに加わる抗力の影響を受けることが少な
く、また、その共振周波数も低い状態とされているの
で、２次トナー像のひきずりや転写紙搬送面での共振、
つまり、ばたつきが抑えられる。

（発明の効果）以上、本発明によれば、感光体上のトナー像を直接転
写される中間転写体の駆動構造として、転写紙の搬送面
に相当する側の搬送方向上流側を駆動位置として設定
し、上記搬送面に相当する面を弛み側としたので、上記
中間転写体と感光体との間に転写紙を位置させてトナー
像の転写を行なう場合、中間転写体の転写紙搬送面が張
力に依存することがない。従って、転写紙の搬送経路で
生じる抗力の影響を受けることがないので、中間転写体
上のトナー像は転写紙の移動にあわせた速度で移動する
ことができ、転写画像のずれやむら、あるいな抜けを防
いで画像品質を低下させないようにすることができる。

また、上述した効果は、中間転写体を中抵抗ゴムのベ
ルトにより構成した場合、転写紙搬送面を弛み側とする
ことで、この面の共振周波数を低いものとすることで共
振を抑えることでも助長され、これによって、材質選択
に幅ができることを期待でき、低コスト、高信頼性の画
像形成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例による画像形成装置の全体構成を
説明するための配置図、第２図は第１図に示した構成の
要部を説明するための斜視図、第３図乃至第６図は第１
図に示した構成の作用を説明するための模型図、第７図
は従来の画像形成装置における中間転写構造を説明する
ための第２図相当の斜視図、第８図は第７図において符
号VIIIで示す部分の拡大図である。１……画像形成装置、２……感光体、４……光書き込み
装置、５……現像装置、６……中間転写体、6A……駆動
側ローラ、９……１次トナー像の転写手段たる転写装
置、11……２次トナー像の転写手段たるバイアスロー
ル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−209471（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−306137（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−44457（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−90338（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−58387（ＪＰ，Ａ) 特開平２−10388（ＪＰ，Ａ) 特開平３−167579（ＪＰ，Ａ) 特開平３−274076（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−113168（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−84053（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 106 G03G 15/00 510 - 534 G03G 13/14 - 13/16 G03G 15/14 - 15/16 103

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】正像または鏡像として書き込み対象に像を
書き込む光書き込み手段と、上記書き込み対象である回
転自在の感光体と、上記光書き込み手段により上記感光
体上に書き込まれた静電潜像を１次トナー像として可視
化する現像手段と、上記感光体に対向して配置され、こ
の対向位置に記録媒体たる転写紙を通紙可能に設定され
ている中間転写体としてのベルトと、上記１次トナー像
を転写して上記ベルト上に形成した２次トナー像を上記
転写紙に転写するための２次トナー像転写手段とを備え
ている画像形成装置において、上記２次トナー転写像転写手段として上記転写紙に対し
て接離可能なバイアスロールを有する転写構造を用い、
このバイアスロールと上記ベルトに対する駆動源を、上
記転写紙の搬送路における搬送方向上流側に位置させて
上記ベルトにおける転写紙通紙面以外の面を張り側と
し、上記駆動源に対向して配設され上記ベルト上の上記２次
トナー像の極性変換のための帯電を行う帯電装置と、上
記ベルトをはさんで上記感光体に対向する位置に配設さ
れた一対の対向電極ローラと、この対向電極ローラと上
記駆動源との間に配設され接地されたローラ状の２次ト
ナー像転写用対向電極とを有し、上記帯電装置と上記対
向電極ローラと上記２次トナー像転写用対向電極とを作
動させて転写紙上に１次トナー像と２次トナー像とを同
時に転写することを特徴とする画像形成装置。