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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3769(P2007−3769A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−183108(P2005−183108)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100108121
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 雄毅
発明者 足立 知哉 / 河▲崎▼ 明博 / 竹原 淳 / 岩倉 良恵 / 宮崎 貴史
要約 課題
クリーニング性を確保しながら、曲率分離のみで紙を分離でき、色ずれのない高画質を実現する画像形成装置を提供することを課題とする。

解決手段
複数の感光体と、複数のローラにより張架される無端の中間転写ベルトとを備える画像形成装置であって、前記複数のローラのうち一つが、前記中間転写ベルトの駆動ローラ、前記中間転写ベルト200を介して配設される2次転写ローラの対向ローラ、及び前記中間転写ベルトを介して前記中間転写ベルトに当接されるクリーニング手段の対向ローラを兼ねる画像形成装置において、前記駆動ローラ212の直径Φは、Φ16mm〜Φ20mmとすることを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の像担持体と、複数のローラにより張架される無端の中間転写ベルトとを備える画像形成装置であって、
前記複数のローラのうちの一つが、前記中間転写ベルトの駆動ローラ、前記中間転写ベルトを介して配設される2次転写ローラの対向ローラ、及び前記中間転写ベルトを介して前記中間転写ベルトに当接されるクリーニング手段の対向ローラを兼ねる画像形成装置において、
前記駆動ローラの直径Φは16mm〜20mmである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトは前記駆動ローラとテンションローラとにより張架され、前記駆動ローラの直径Φが前記複数の像担持体間のピッチの整数分の1であり、かつ、テンションローラの直径が前記駆動ローラの直径Φと同一である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記1次転写ローラが、前記中間転写ベルトを介してのみ像担持体にバイアス印加を行う画像形成装置であって、
最上流色はY色であり、Y色に対向する1次転写ローラが像担持体の上流側に配置され、
それ以外の1次転写ローラは、各色の下流側に配置される
ことを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリンタ、複写機及びFAX等の電子写真方式の画像形成装置に関し、さらに詳しくは、中間転写ベルトを備えるタンデム型カラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、ファックス及びプリンター等の複数の感光体を使用したタンデム型カラー画像形成装置は、単位時間当たりの出力枚数が多く、生産効率が高いという利点はあるが、各色毎の書き込み位置の位置合わせが難しい。タンデム型カラー画像形成装置には、最終転写部材に直接転写する形式と、中間転写体を介して最終転写部材に転写する形式がある。
直接転写方式は、像担持体(感光体ドラム)より直接最終転写部材に転写する方式である。中間転写方式は転写部材が最終転写部材でなく、中間転写部材に転写後、最終転写部材に転写する方式である。この中間転写体を介した中間転写方式は画像形成ユニットから転写する際、転写部材の材質が一定であるため、各色の位置合わせが直接転写方式に比較してよく、色ずれの少ない高品質なカラー画像が得られるという特徴を有する。
ところが、タンデム型カラー画像形成装置は、感光体を複数必要とするため、中間転写方式では中間転写ベルトが長くなり、ベルトを張架するためのローラが複数必要となり、構造が複雑化し、中間転写ベルトの搬送を確実に行うことが困難であるという問題があった。
【0003】
そこで、例えば、特許文献1では、駆動ローラとクリーニングブレード対向ローラと2次転写対向ローラとを一つのローラで兼用するローラを有し、この兼用ローラの直径を感光体の直径と同等もしくはそれよりも大きな直径として、中間転写ベルトの搬送を確実に行う技術が開示されている。
しかしながら、感光体の直径とほぼ同等の大きさのローラを2次転写対向ローラとして使用した場合、紙の曲率分離が行いにくくなり、特に低温低湿環境の60g/m未満の紙等では分離できない不具合が起こった。そのため、従来機では、紙の分離を行うために2次転写部の近傍に除電部材を配置したり、紙分離バイアスを印加したりすることにより紙の分離性を良くしているが、いずれもコストの高い構成となっていた。
また、例えば、特許文献2では、各転写手段の配置位置をオフセットさせ、間接的にバイアスを印加することで、転写手段の材質等の自由度が高くする技術が開示されている。
しかしながら、オフセット転写は転写ニップが不安定になりやすく、部材精度の管理が厳しくなるという問題点がある。
【0004】
【特許文献1】特開2002−189327号公報
【特許文献2】特開平05−265332号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記問題点に鑑み、本発明は、クリーニング性を確保しながら、曲率分離のみで紙を分離でき、色ずれのない高画質を実現する画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のことを特徴とする。
1.本発明の画像形成装置は、複数の像担持体と、複数のローラにより張架される無端の中間転写ベルトとを備える画像形成装置であって、前記複数のローラのうち一つが、前記中間転写ベルトの駆動ローラ、前記中間転写ベルトを介して配設される2次転写ローラの対向ローラ、及び前記中間転写ベルトを介して前記中間転写ベルトに当接されるクリーニング手段の対向ローラを兼ねる画像形成装置において、前記駆動ローラ直径Φは、16mm〜20mmであることを特徴とする。
【0007】
2.前記中間転写ベルトは前記駆動ローラとテンションローラとにより張架され、前記駆動ローラの直径Φが前記複数の像担持体間のピッチの整数分の1であり、かつ、テンションローラの直径が前記駆動ローラの直径Φと同一であることを特徴とする。
3.前記1次転写ローラが、前記中間転写ベルトを介してのみ像担持体にバイアス印加を行う画像形成装置であって、最上流色はY色であり、Y色に対向する1次転写ローラが像担持体の上流側に配置され、それ以外の1次転写ローラは、各色の下流側に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明により、クリーニング性を確保しながら、曲率分離のみで紙を分離でき、色ずれのない高画質を実現する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【0010】
図1は、従来のタンデム型カラー画像形成装置の例を示す図である。101〜104の4つの感光体を有する作像ユニットが配設され、ベルト駆動ローラ111、張架ローラ112、2次転写対向ローラ109により中間転写ベルトを張架している。中間転写ベルト100の走行方向上流側から1次転写ローラ108〜105に所定の電圧を印加することにより、中間転写ベルト100上に各色を重ねてカラー画像を形成する。中間転写ベルト100上に形成されたカラー画像は、2次転写ローラ110に所定の電圧を印加することにより転写材である用紙114に転写され、定着(図示せず)され出力される。2次転写ローラ110で転写できず中間転写ベルト上に残留したトナーはクリーニング手段113に回収される。
【実施例】
【0011】
以下に、本発明を実施例に基づいて、さらに具体的に説明する。
(実施例1)
図2は、本発明の実施例1を示す図である。感光体201〜204の4つの感光体を有する作像ユニットが配設されている。ローラ211、212により中間転写ベルト200を張架している。ローラ212は、駆動ローラ、クリーニング手段対向ローラ及び2次転写対向ローラとしての機能を一つのローラ212で兼用している。さらに、ローラ212の直径Φは16〜20mmに設定している。ローラ212の直径Φを16mm以上にすることにより、クリーニング手段のニップ幅を確保してクリーニング性を満足することができ、20mm以下とすることにより、紙の分離性を向上することができる。
表1は、駆動ローラの直径に対するニップ幅の余裕度と紙の分離性を実験した結果を示す。
【0012】
【表1】


【0013】
以上により、ローラ212の直径Φを16〜20mmに設定することで上述の両方を満足することができる。さらに、クリーニング手段の対向ローラを駆動ローラと兼用でき、かつ紙の分離のための除電部材やバイアス印加手段を省略することができるためコストを安価に抑えることができる。
なお、本実施例では、感光体201〜204は直径を24mm、感光体間ピッチは53.4mm、兼用ローラ212は軸芯金の直径を16mmでゴム層を厚み0.5mmで設定し外径を17mmとした。ゴム層としてはEPDM(Ethylene−propylene Diene Monomer)やNBR(Nitrile Butadiene Rubber)等が設定できる。中間転写ベルト200にはポリカを使用したが、他にポリイミド、ポリアミドアロイ、PVDF(PolyVinyliden DiFluoride)等が設定できる。
ここで感光体間のピッチLとは、感光体が中間転写ベルトに接する個所から隣り合う感光体が中間転写ベルトに接する個所までの距離Lをいう。
【0014】
(実施例2)
図3は、本発明の実施例2を示す図である。感光体301〜304の4つの感光体を有する作像ユニットが配設されている。テンションローラ311、兼用ローラ312により中間転写ベルト300を張架している。兼用ローラ312は、駆動ローラ、クリーニング手段対向ローラ及び2次転写対向ローラとしての機能を一つのローラ312で兼用している。本実施例では、兼用ローラの直径Φを感光体間のピッチLの整数分の1とする。さらに、本実施例では、テンションローラ311の直径を兼用ローラ312の直径と同一のΦ16mmにしている。
【0015】
本実施例により、駆動ローラとして稼動する兼用ローラ312の直径Φを感光体間のピッチの整数分の1とすることで、駆動ローラ312の周期ムラを感光体間のピッチで吸収することができ、色ズレを低減することができる。さらに、本実施例により、テンションローラ311の直径を駆動ローラ312の直径Φと同一にすることにより、テンションローラ311に駆動ローラとしての機能を持たせた場合でも、テンションローラ311の周期ムラを感光体間のピッチで吸収することができ、色ズレに対しても有利となる。
【0016】
(実施例3)
図2、3に示すように、駆動ローラを感光体に対して上流側で使用すると、1次転写部はゆるみ側で使用することになる。このため、1次転写部で直圧転写を行うと1次転写部で色ズレが発生する。また、最上流色をBk(Black:ブラック色)にした場合は、再転写による下流側の感光体へのトナーの戻りや下流側の感光体を通過する際の画質劣化の要因となる。
【0017】
図4は、本発明の実施例3を示す図である。最上流色をY(Yellow:イエロー色)とし、1次転写ローラ405〜407を中間転写ベルト400の走行方向に対して対応当接する感光体401〜403のそれぞれ下流側に5〜10mmオフセットさせ、1次転写ローラ408を感光体404の上流側に5〜10mmオフセットさせて配設した。また、カラー作像時の1次転写ローラ405〜408と感光体401〜404との食い込み量が0.5mmとなるように配設した。1次転写ローラ405〜408をオフセットさせ、かつ食い込ませることにより、1次転写ローラ405〜408が中間転写ベルト400を介して直接感光体401〜404に負荷を与えることはなく中間転写ベルト400が感光体401〜404に転写ニップを形成できるために、1次転写ローラ405〜408の硬度は転写不良に関与せずに設定できる。なおオフセット量と食い込み量は、感光体401〜404と1次転写ローラ405〜408の間隙が中間転写ベルト400の厚みより大きくなるように任意に設定することができる。
【0018】
本実施例により、感光体に対して、間接的にバイアスを印加することにより、転写圧力を小さくできるため、1次転写部を中間転写ベルトの緩み側で使用することができる。
また、最上流の1次転写ローラ408を感光体404の上流側に配設したことにより中間転写ベルト400が感光体404に十分は転写ニップを形成することができ、かつクリーニング手段413のニップ幅を確保することができる。また、図4の実施例では最上流色をY色としている。これは、下流側の感光体401〜403を通過した際や再転写によって下流側の感光体401〜403にトナーが戻った際に、Y色は最も目立たないので画質劣化を最低限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】従来のタンデム型カラー画像形成装置の例を示す図である。
【図2】本発明の実施例1を示す図である
【図3】本発明の実施例2を示す図である。
【図4】本発明の実施例3を示す図である。
【符号の説明】
【0020】
101、102、103、104、201、202、203、204、301、302、303、304、401、402、403、404 感光体
109 2次転写対向ローラ
110、210、310、410 2次転写ローラ
111 駆動ローラ
112、115、116 張架ローラ
113、213、313、413 クリーニング手段
114、214、314、414 用紙
212、312、412 兼用ローラ




 

 


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