JP3575729B2

JP3575729B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3575729B2
Application number: JP14346297A
Authority: JP
Inventors: 誠落合; 隆川端; 雅彰徳永; 泰川幡; 政明高橋
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10319741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した複写機やレーザープリンタその他の画像形成装置に係り、特に、像担持体上で形成された画像を中間転写ベルトに一旦転写させた後に記録材に一括転写するタイプの画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の中間転写型の画像形成装置としては、感光体等に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルトに順次一次転写し、中間転写ベルト上の多色トナー像を二次転写装置（一括転写装置）にて用紙に一括転写するようにしたものが知られている（特開平２−２１３８７９号公報参照）。
この種の画像形成装置において、二次転写装置は、中間転写ベルトの表面側に転写ロールを圧接配置すると共に、この転写ロールに対向した中間転写ベルトの裏面側に例えば中間転写ベルトの掛け渡しロールをも兼用するバックアップロールを配設し、転写ロール及びバックアップロール間に転写電界を形成することで、中間転写ベルト上の多色トナー像を用紙側へ一括転写するものである。
そして、一括転写された用紙は、二次転写装置の直後に配置された用紙ガイドによって剥離されると共にその搬送方向が制御され、二次転写装置の下流側に配置された搬送ベルト等の用紙搬送デバイスへ案内された後、定着装置へ送られるという方式が通常採用されている。
ここで、二次転写装置の下流側に配置された用紙搬送デバイスとしては、例えば未定着トナー像の乗った用紙を搬送するため、ファンにより吸引、吸着してベルト搬送する方式等が既によく知られている（例えば特開平３−２９３２５３号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来この種の画像形成装置にあっては、中間転写ベルトからの記録材としての用紙の剥離不良、及び、剥離後の用紙の搬送不良を生じ易いという技術的課題がある。
先ず、用紙の剥離不良について説明すると、記録材としての用紙は転写ロール及び中間転写ベルト間のニップ域を通過するために帯電してしまい、中間転写ベルト側に引き寄せられ易くなる。このため、用紙の先端が中間転写ベルトから剥離しても、前記ニップ域後の用紙の搬送状態は、用紙の種類によっては、用紙ガイドに沿うことなく再度中間転写ベルトに吸着されてしまうという事態が起こり易い。
近年、用紙表面にコート層を塗布したコート紙等の特殊紙の使用頻度が高くなり、これらの特殊紙では、更に剥離性が悪くなる傾向があり、中間転写ベルトから用紙を剥離することができずに、紙詰まり等のトラブルがより起こり易いという技術的課題がある。
【０００４】
また、中間転写ベルトから用紙を剥離する場合に剥離デバイスとして剥離爪を用いる方法があるが、この剥離爪を用いた場合には、画像担持体である中間転写ベルトに傷が付き易く、画質に影響を与えてしまうという技術的課題が起こり易い。
更に、二次転写後に剥離コロトロンを設ける方法もあるが、環境や用紙によって剥離性能が安定せず、更にまた、特開平２−２１３８７９号公報のように、転写部排出側近傍に導電体の剥離プレートを配置するという方法も考えられているが、用紙の剥離に寄与する静電気力を安定的に得ることが難しく、用紙の種類によっては、その中間転写ベルトからの用紙の剥離性がばらついてしまう。
【０００５】
また、低湿環境においては、たとえ用紙を剥離することはできても、用紙の搬送方向を制御する用紙ガイドに用紙が吸着されて、引っかかりを起こし易く、安定して用紙を剥離、搬送することができない。
【０００６】
次に、用紙の搬送不良について説明すると、例えば特開平３−２９３２５３号公報に見られるようなファンの吸引による吸着ベルト搬送方式では、用紙剥離時のように、ファンによる用紙吸着が十分に行われない領域での用紙の挙動を制御することが難しく、用紙転写直後の剥離不良を抑制することはできない。また、用紙の種類、厚さなどの違いによっては、必要とされるファン吸引力が異なり、用紙の搬送姿勢を一定に保つことが難しく、シャッタなどで吸着領域を適宜変える等、複雑な制御が必要となってしまう。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みなされたものであって、中間転写ベルトからの記録材の剥離性を常時良好に保ち、しかも、定着装置に至る記録材の搬送性を安定させることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の基本的構成は、図１に示すように、各色成分画像が形成担持される一若しくは複数の像担持体１と、この像担持体１上の各色成分画像が中間的に転写担持される中間転写ベルト２と、この中間転写ベルト２上の各色成分画像が記録材４に一括転写せしめられる一括転写装置３とを備えた画像形成装置において、一括転写装置３としては、複数のロール５ａ，５ｂ及び該ロール５ａ，５ｂに対し回転可能に張架された体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ωｃｍの半導電性ベルト６を有し、複数のロール５ａ，５ｂのうち記録材（４）の搬送方向上流側に位置するロール（５ａ）を転写ロール７として張架されたベルト６を介して中間転写ベルト２に圧接配置すると共に、この転写ロール７に対向する中間転写ベルト２の裏面側にバックアップ部材８を配置し、転写ロール７及びバックアップ部材８間に対し一括転写用の転写電界が形成される転写バイアス印加手段９を設けると共に、、複数のロール（５ａ，５ｂ）の少なくともいずれかを接地し、記録材（４）の搬送方向に対し転写ロール（７）の下流側のみにベルト（６）の記録材搬送面（６ａ）を具備させたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような技術的手段において、本願の対象となる画像形成装置の画像形成方式としては、電子写真方式、静電記録方式など適宜選定して差し支えなく、また、各色成分画像を形成するのに、一つの像担持体１を使用するようにしてもよいし、あるいは、複数の像担持体１を使用するようにしてもよい。
【００１０】
また、一括転写装置３において、図１中では２つのロール５ａ，５ｂが示されているが、この態様に限られるものではなく、３以上のロール５ａ，５ｂ…を直線状若しくは非直線状に配置しても差し支えない。また、ベルト６については、ロール５ａ，５ｂに掛け渡されているものであればよく、必ずしも一つである必要はなく、複数に分割して配置してもよい。更に、ベルト６の記録材搬送面６ａについても必ずしも直線状である必要はなく、屈曲配置されていてもよい。
そして、ベルト６の体積抵抗率については、記録材４を静電吸着する上で必要な程度帯電電荷を保持でき且つ除電デバイスを設けなくても帯電電荷を所定時間経過後に除去できるという要請下で、１０^６〜１０^１０Ωｃｍのものが選定されている。
【００１１】
更に、一括転写装置３のバックアップ部材８としては、転写ロール７に対向して中間転写ベルト２の裏面側に配置され、転写ロール７との間で中間転写ベルト２を移動自在に保持できるものであればよく、可動、固定を問わず、また、形態についても、ロール状に限られるものではなく、板状、ブロック状適宜選定して差し支えないが、中間転写ベルト２の移動動作を極力損なわないという観点から、中間転写ベルト２との接触面積を低減させることが好ましく、この要請下においては、少なくとも転写ロール７の対向面側が曲面形状であることがよい。また、部品点数を低減させるという観点からすれば、バックアップ部材８として、中間転写ベルト２の掛け渡しロールの一つを兼用することが好ましい。
【００１２】
更にまた、カラー画像を形成する上で中間転写ベルト２を一回転するタイプについては、中間転写ベルト２に対して転写ロール７を常時接触配置したままでも差し支えないが、カラー画像を形成する上で中間転写ベルト２を複数回転するタイプについては、中間転写ベルト２上の画像を損なわないという観点から、最終色画像前の画像が通過するまでは転写ロール７を中間転写ベルト２から離反させておくことが好ましい。
【００１３】
また、転写バイアス印加手段９については、転写ロール７及びバックアップ部材８間に転写バイアスを作用させる態様であれば、転写ロール７あるいはバックアップ部材８のいずれかに転写バイアスを印加し、他方を接地するようにしてもよいし、又は、両方に極性の異なる転写バイアスを相互に印加するようにしてもよい。
【００１４】
また、バックアップ部材８と転写ロール７との硬度関係については、両方共に高硬度のものを使用すると、バックアップ部材８、中間転写ベルト２、転写ロール７にて構成される転写ニップ域は、転写を行うための所定のニップ幅を確保しようとすると単位面積当たりのニップ荷重が高くなってしまい、転写ニップ域にて、像中央部の色材（例えばトナー）が凝集してしまい、転写することができず中間転写ベルト２上に残り、ホロキャラクターといわれる像中央部抜けの画質トラブルが発生してしまう。
そこで、前述したホロキャラクターを有効に回避するという観点からすれば、少なくともバックアップ部材８あるいは転写ロール７のいずれかを低硬度とし、転写ニップ域のニップ幅を広げ、単位面積当たりのニップ荷重を低減させるようにすることが好ましい。
特に、バックアップ部材８として、中間転写ベルト２を張架するロールを兼用する態様にあっては、中間転写ベルト２の回転速度変動を抑えるため、中間転写ベルト２を張架するロールとして比較的硬質のロールが使用され、バックアップ部材（バックアップロール）８についても硬質のロールを使用することが必要になる。そこで、この態様については、転写ロール７側をバックアップ部材８よりも低硬度に設定することが好ましい。
更に、転写ロール７とバックアップ部材８との間に転写ロール７側に食い込む転写ニップ域を形成するようにすれば、転写ロール７の弾性変形軌跡に沿って中間転写ベルト２からの記録材の剥離性を良好に保つことができる点で好ましい。
【００１５】
また、一括転写装置３のベルト６の記録材搬送面６ａのレイアウトについては適宜選定して差し支えないが、当該ベルト６の記録材搬送面６ａが中間転写ベルト２、バックアップ部材８に近い位置にあると、転写ニップ部直後において、剥離放電による色材（例えばトナー）のトランスファーを生じ、像ムラが発生してしまう。
そこで、剥離放電による画質劣化（リトランスファーによる像ムラ）を有効に回避するという観点からすれば、一括転写装置３のベルト６の記録材搬送面６ａは、転写ロール７の中心軸とバックアップ部材８の曲率中心とを結ぶ軸中心線に直交する垂線のうち、転写ロール７とバックアップ部材８との転写ニップ域出口を通る基準線に対し、少なくとも下方に配置されていることが好ましい。
但し、一括転写装置３のベルト６の記録材搬送面６ａが前記基準線に対し極端に大きい角度で下方に配置されると、記録材４の剥離不良の発生率が増加してしまうことから、記録材４の剥離不良につながらない範囲、例えば一括転写装置３のベルト６の記録材搬送面６ａが前記基準線に対し０゜〜１５゜の範囲で下方に配置されることが好ましい。
【００１６】
また、本願発明と近似した先行技術として、例えば特開平８−１０６２１９号公報のような、転写・搬送の機能を持った中間転写ベルト平坦部に接離可能に対向させた中抵抗体の転写搬送ベルトを持つ方式も知られている。
しかしながら、この方式では、中間転写ベルトと転写搬送ベルトの平坦部でのベルト対ベルトの接触面により転写を行うため、両ベルトの蛇行の影響を受け、画像ズレなど画質不良を生じてしまうばかりか、高抵抗の記録材が搬送されると、ベルト対ベルトの接触面近傍の微小領域において、転写前に放電が生じ、画像抜けを生じてしまい、更に、剥離不良を防ぐために、転写ニップ域直後の転写搬送ベルト近傍に、剥離コロトロン等の除電デバイスが必要となってしまうという技術的課題がある。
これに対し、本願発明にあっては、半導電性のベルト６を用い、転写ロール７とバックアップ部材８との間に転写ニップ域を形成するようにしたため、ベルト間の蛇行の影響を受け難く、しかも、転写前の放電に伴う画像抜けが生じたり、剥離不良を防ぐために除電デバイスを使用する必要が全くない。
よって、本願発明は、特開平８−１０６２１９号所載の先行技術とは全く無関係である。
【００１７】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図１において、一若しくは複数の像担持体１上に形成された各色成分画像は中間転写ベルト２に順次転写され、一括転写部位に搬送される。
一括転写部位には一括転写装置３が配設されており、この一括転写装置３の転写ロール７及びバックアップ部材８には転写バイアス印加手段９による転写バイアスが印加され、所定の転写電界が形成されているため、中間転写ベルト２上の多色画像は中間転写ベルト２と半導電性ベルト６との間の転写ニップ域にて記録材４側に一括転写される。
このとき、半導電性ベルト６には転写電界の作用により記録材４を吸着保持する静電吸着力が生成されるため、記録材４は中間転写ベルト２から確実に剥離された後、半導電性ベルト６に安定的に吸着保持された状態で、記録材４の搬送方向下流側に沿って導かれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明を適用したカラー画像形成装置（例えばカラー複写装置）の全体構成図である。
尚、本発明は、このような画像形成装置に限定されるものではなく、単色の画像形成装置などにも適用可能であることは勿論である。
図２において、画像形成装置は、プラテン１１上の原稿１２を読取る原稿読取り装置１０と、例えば電子写真方式にて四つの各色成分（本実施の形態ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン）画像（トナー画像）を形成する画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）と、各画像形成ユニット２０にて形成された各色成分画像を順次転写（一次転写）保持する中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０上に転写された重ね画像を用紙（記録材）１００に一括転写（二次転写）する一括転写装置５０と、一括転写された画像を用紙１００上に定着させる定着装置７０と、一括転写部位に用紙１００を供給する用紙搬送系８０とを備えたものである。
【００１９】
本実施の形態において、原稿読取り装置１０は、例えば、プラテン１１の下方に配置されて原稿１２面に光を照射する光源１３と、原稿１２面からの反射光を電気信号に変換するＣＣＤ等の光電変換素子１４と、原稿１２面からの反射光を光電変換素子１４に導く経路を形成する適宜数のミラー１５と、原稿１２面からの反射光を光電変換素子１４の結像面上で結像させる結像レンズ１６とを備えている。
【００２０】
また、各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）は、夫々感光体ドラム２１を有し、各感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１が帯電されるコロトロンなどの帯電装置２２、帯電された感光体ドラム２１上に静電潜像（主としては光電変換素子１４で読み込んだ画像データ又は他の記録媒体から取り込まれた画像データに基づく静電潜像）が書込まれるレーザ走査装置などの露光装置２３、感光体ドラム２１上に書込まれた静電潜像が各色成分トナーにて現像される現像装置２４、感光体ドラム２１上のトナー画像が中間転写ベルト３０に転写される転写ロールなどの一次転写装置２５及び感光体ドラム２１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ２６を夫々配設したものである。
【００２１】
更に、中間転写ベルト３０は、例えば、塩化ビニール、ポリイミドにカーボンを混練した、体積抵抗率が１０^９〜１０^１２Ωｃｍ程度のフィルム状の無端ベルトからなり、複数（本実施の形態では四つ）の支持ロール３１〜３４に掛け渡されており、支持ロール３１，３２間に各感光体ドラム２１の配列方向に沿って略直線的に延びる直線部３０ａを有すると共に、この直線部３０ａに対して支持ロール３４を下方側に最も離間配置し、更に、支持ロール３２，３３，３４のなす角度が鋭角になるように支持ロール３３を支持ロール３２，３４間を結ぶ直線よりも外側に配置するようにしたものである。
そして、本実施の形態では、図２に示すように、支持ロール３１がベルト駆動モータ（図示せず）にて駆動される駆動ロールとして用いられ、支持ロール３２が従動ロールとして用いられ、また、支持ロール３３が中間転写ベルト３０の移動方向に略直交する方向の蛇行規制用の補正ロール（ステアリングロール：軸方向一端を支点として傾動自在に設けられる）として用いられ、更に、支持ロール３４が後述するように一括転写装置５０のバックアップロールとして用いられる。
そしてまた、支持ロール３１に対向した中間転写ベルト３０表面側には、二次転写後の中間転写ベルト３０上の残留トナーを除去するためのベルトクリーナ３５がリトラクト自在に設けられている。
【００２２】
更にまた、本実施の形態において、一括転写装置５０は、例えば図３に示すように、複数（例えば二つ）のロール５１，５２に張架された例えば体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ωｃｍの半導電性の転写ベルト５３を有し、例えば一方のロール５１を転写ロールとして転写ベルト５３を介して中間転写ベルト３０に圧接配置すると共に、この転写ロール５１に対向する中間転写ベルト３０の裏面側に中間転写ベルト３０の張架ロールとしても兼用されているバックアップロール３４を配置し、転写ベルト５３を用紙１００の搬送方向に沿って定着装置７０の定着ニップ域に向けて配置したものである。
そして、本実施の形態では、バックアップロール３４には導電性の給電ロール５４を介して所定の転写バイアス５５が印加されており、一方、転写ロール５１が接地されており、転写ロール５１及びバックアップロール３４間に所定の転写電界が形成されるようになっている。尚、ロール５２は接地されている。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
今、原稿読取り装置１０にて読取られた各色成分画像（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）の画像データが各画像形成ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）の露光装置２３に送出されると、各画像形成ユニット２０の感光体ドラム２１上には各色成分毎の静電潜像が形成されると共に、対応する色トナーが収容された現像装置２４にて各色未定着トナー像が形成される。
そして、各色成分の未定着トナー像は、各感光体ドラム２１と中間転写ベルト３０とが接する一次転写部位において、一次転写装置２５にて中間転写ベルト３０の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト３０表面に順次重ね合わせて一次転写される。
このようにして中間転写ベルト３０に一次転写された未定着トナー像は、前記中間転写ベルト３０の回転に伴って記録材としての用紙１００の搬送経路に面した二次転写部位へと搬送される。
【００２４】
二次転写部位では、一括転写装置５０は、転写ロール５１が半導電性の転写ベルト５３及び中間転写ベルト３０を介して中間転写ベルト３０内の空間に配されたバックアップロール３４に押圧され、給紙トレイ８２（用紙搬送系８０）からフィードローラ８１（用紙搬送系８０）により所定のタイミングで搬出された用紙１００は所定数の搬送ロール８３（用紙搬送系８０）を経て転写ベルト５３と中間転写ベルト３０との間に挟み込まれる。
ここで、バックアップロール３４にトナーの帯電極性と同極性の電圧を印加する（転写ロール５１にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加しても構わない）と、バックアップロール３４と転写ロール５１との間に形成される転写電界にて、中間転写ベルト３０上に保持された未定着トナー像は二次転写部位において用紙１００に静電転写される。
そして、転写された用紙１００は、用紙搬送方向下流側に配置された転写ベルト５３の電界によって中間転写ベルト３０から剥がされ、転写ベルト５３搬送面上に保持されて搬送し、転写ベルト５３下流に置かれた用紙剥離部材（図示せず）により転写ベルト５３より剥離され、定着装置７０に送り込まれて未定着トナー像の定着がなされる。
一方、未定着トナー像の用紙１００への転写が終了した中間転写ベルト３０については、ベルトクリーナ３５によって残留トナーが除去される。
【００２５】
ここで、本実施の形態において、一括転写装置５０について採用した各種の工夫点を説明する。
先ず、本実施の形態においては、一括転写装置５０は、図２及び図３に示すように、他方のロール５２を回転軸として転写ロール５１をベルト進退機構５６にて進退自在に移動し得るものになっている。
このため、例えば二次転写時のみに転写ロール５１を中間転写ベルト３０に転写ベルト５３を介して圧接配置し、それ以外の時点では中間転写ベルト３０から離間配置するようにすれば、中間転写ベルト３０の駆動負荷を必要最小限に抑えることが可能である。
【００２６】
また、本実施の形態において、一括転写装置５０の転写ベルト５３は、中間転写ベルト駆動系３７（駆動モータ及びプーリ、ベルト等からなる駆動伝達系）にて例えば転写ロール５１を強制駆動することで駆動回転されるようになっており、中間転写ベルト３０との間に速度差が生じないように調整されている。
このため、両者間に速度差が生ずる場合には、用紙１００の表裏面の搬送速度が異なる分、用紙１００の剥離動作が損なわれる懸念があるが、このような懸念は有効に回避されることになる。
尚、一括転写装置５０の転写ベルト５３と中間転写ベルト３０とを同期駆動させるものであれば、前記転写ベルト５３を独立の駆動系にて駆動回転するように構成してもよいことは勿論である。
【００２７】
また、中間転写ベルト３０を張架するロール３１〜３４としては、中間転写ベルト３０の回転速度変動を抑えるために硬質のロールが使用されることから、バックアップロール３４についても比較的硬質のロールを使用することが必要である。
このような状況下において、本実施の形態では、転写を行うための所定の転写ニップ幅を保ち、かつ、ホロキャラクターを発生させないようにするため、図３に示すように、バックアップロール３４に比べて転写ロール５１を比較的低硬度にして単位面積当たりのニップ荷重を下げ、転写ロール５１側を弾性変形させ、転写ロール５１側に食い込む転写ニップ域Ｎを形成するようにしたものである。
これにより、中間転写ベルト３０の回転速度変動は抑制され、画質トラブルも発生することなく、更に、転写ロール５１側を柔らかくすることから、用紙１００は転写ロール５１の弾性変形軌跡に沿ってセルフストリッピングされ、中間転写ベルト３０から剥離し易くなる。
【００２８】
更に、本実施の形態では、一括転写装置５０の転写ベルト５３の用紙搬送面５３ａは、図４に示すように、転写ロール５１の中心軸とバックアップロール３４の中心軸（曲率中心）とを結ぶ軸中心線に直交する垂線のうち、転写ロール５１とバックアップロール３４との転写ニップ域Ｎ出口を通る基準線Ｍに対し、θ゜（本実施の形態では０〜１５゜）の範囲で下方に配置されている。
ここで、転写ロール５１、バックアップロール３４の軸中心線の垂線を０度とした時の転写ベルト５３の角度（垂線より下方向をマイナスとする）と剥離不良率との関係、並びに、前記転写ベルト５３角度と像ムラ発生レベルとの関係を図５に示す。
【００２９】
図５の結果について解析して見るに、転写ベルト５３角度が０゜よりもプラス側では、転写ニップ域直後用紙１００は中間転写ベルト３０方向に排出されるため、中間転写ベルト３０による影響が強くなり、中間転写ベルト３０の用紙吸着力をＰ１、用紙１００の腰による中間転写ベルト３０から離れようとする力をＰ２とすれば、Ｐ１＞Ｐ２となるため、剥離不良率は高く、剥離放電によるリトランスファーにより像ムラの発生レベルも悪化する。
また、０゜以下マイナス側であれば、像ムラはほとんど発生せず、−１０゜〜−１５゜では剥離不良もほとんど発生していない。
【００３０】
但し、−１５゜を超えたマイナス側では、用紙１００の腰により生じる転写ベルト５３から離れようとする力Ｐ２の方が転写ベルト５３の用紙吸着力Ｐ１より大きくなって、剥離不良の発生率増加へと転ずるため、転写ベルト５３の最適な角度は−１０゜〜−１５゜であると言える。
このような角度を転写ベルト５３に与えることにより、転写ニップ域通過後に剥離された用紙１００は、中間転写ベルト３０に最吸着されることなく、転写ベルト５３に沿って排出され、剥離不良を起こすことがない。また、剥離放電によるリトランスファーも生ぜず、画質に影響を与えることもない。
【００３１】
更にまた、本実施の形態では、一括転写装置５０の転写ベルト５３については、一つの転写ベルト５３の搬送する距離は、最低限、用紙１００が中間転写ベルト３０による影響を受けることなく搬送されることができる位置まで延び、中間転写ベルト３０剥離後再吸着されることがなく、確実に中間転写ベルト３０から剥離されるように配置することが必要である。
好ましくは、一つの転写ベルト５３の搬送する距離は、最大用紙長（例えばＪＩＳ規格Ａ３判）以上とし、これにより、定着装置７０の定着ニップ域に用紙１００が突入する際、二次転写部、定着装置７０の両方に同時にニップされることがなく、二次転写、定着装置７０の速度差等の影響を受けることがなく、安定して定着装置７０へ用紙１００を搬送することがよい。
【００３２】
◎実施の形態２
図６は実施の形態２に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、一括転写装置５０の転写ベルト５３の搬送する距離を最大用紙長Ｌ以上として、且つ、転写ベルト５３を定着装置７０への搬送経路上で複数、例えば二つの搬送ベルト５３（１），５３（２）に分割して配置し、用紙搬送面５３ａを同一面上に配置したものである。
本実施の形態においては、一括転写装置５０の上流側の搬送ベルト５３（１）は転写ロール５１を含む一対のロール５１，５２に掛け渡されており、下流側の搬送ベルト５３（２）は一対のロール５７，５８に掛け渡されており、両搬送ベルト５３（１），５３（２）は図示外のベルト駆動系にて別個独立に駆動回転せしめられるようになっている。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については、実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００３３】
本実施の形態において、用紙１００を定着装置７０に搬入する際、転写ベルト５３の速度を定着処理速度、例えば定着ロール７１の回転速度よりも用紙１００の搬入速度を若干速くする速度に設定することが好ましい。
このように構成すれば、例えば転写ベルト５３の通常速度（転写処理速度）が定着処理速度よりも遅い場合には、転写終了後、用紙１００後端が転写ニップ域を出た時点で転写ベルト５３の回転速度を増速し、定着装置７０へ用紙１００を搬送することが可能になり、定着装置７０への用紙１００の搬送がスムーズに行われる。
また、転写処理速度より定着処理速度が遅いような場合には、図７（ａ）（ｂ）に示すように、用紙１００全長が転写ベルト５３（５３（１），５３（２））上に乗った時点で、転写ベルト５３の速度を転写速度（図中太矢印線で示す）から定着処理速度（図中細矢印線で示す）へと減速するようにすれば、ループを作ることなく、用紙１００は定着装置７０へ確実に搬送される。
特に、本実施の形態において、転写ニップ域側（上流側）の転写ベルト５３（１）から用紙１００が抜けた時点で転写ニップ側転写ベルト５３（１）を転写処理速度へ復帰するようにすれば、図７（ｃ）に示すように、定着装置側（下流側）の搬送ベルト５３（２）の搬送速度を定着処理速度のまま、用紙１００を定着装置７０へと搬送すると同時に、次の用紙１００’について転写処理を行うことが可能になるため、その分、生産性が向上する。
【００３４】
◎実施の形態３
図８は本発明を適用した画像形成装置の実施の形態３を示す。
同図において、画像形成装置は、実施の形態１，２と異なり、一つの感光体ドラム１０１と、これに接触配置される中間転写ベルト１１０とを有し、前記感光体ドラム１０１の周囲に、感光体ドラム１０１を帯電する帯電装置１０２、各色成分毎の静電潜像を書込む露光装置１０３、各色成分トナーが収容された複数の現像器が搭載され且つ間欠的に感光体ドラム１０１に対向配置されて静電潜像を対応するトナーにて可視像化するロータリー型現像装置１０４、感光体ドラム１０１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト１１０に転写させる転写ロール等の一次転写装置１０５、感光体ドラム１０１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１０６を夫々配設したものである。
また、中間転写ベルト１１０は例えば三つのロール１１１〜１１３に掛け渡されており、ロール１１３に対応した箇所に、実施の形態１と略同様な構成の一括転写装置１２０が配設されている。
尚、符号１１４は中間転写ベルト１１０上の残留トナーを除去するベルトクリーナである。
【００３５】
この一括転写装置１２０は、複数（例えば二つ）のロール１２１，１２２に張架された例えば体積抵抗率が１０^６〜１０^１０Ωｃｍの半導電性の転写ベルト１２３を有し、例えば一方のロール１２１を転写ロールとして転写ベルト１２３を介して中間転写ベルト１１０に圧接配置すると共に、この転写ロール１２１に対向する中間転写ベルト１１０の裏面側に中間転写ベルト１１０の張架ロールとしても兼用されているバックアップロール１１３を配置し、転写ロール１２１及びバックアップロール１１３間に対し一括転写用の転写電界が形成される転写バイアス（図示せず）を印加すると共に、用紙１００の搬送方向に沿って定着装置１３０の定着ニップ域に向けて転写ベルト１２３を配置したものである。
【００３６】
従って、本実施の形態によれば、感光体ドラム１０１上に各色成分トナー像を順次形成し、中間転写ベルト１１０に順次一次転写した後に、一括転写装置１２０にて中間転写ベルト１１０上の多色トナー像を用紙１００に一括転写するという作像プロセスが行われる。尚、一括転写後の用紙１００の挙動については、実施の形態１と略同様である。
特に、本実施の形態にあっては、感光体ドラム１０１上に作られたトナー像は、同一位置で、中間転写ベルト１１０に順次重ね合わされた後に二次転写されるため、最終色の未定着トナー像が中間転写ベルト１１０に一次転写されるまで、一括転写装置１２０の転写ベルト１２３、転写ロール１２１は転写ベルト１２３搬送方向下流側のロール１２２を回転軸として中間転写ベルト１１０より離間して保持することが必要である。
そして、中間転写ベルト１１０の未定着トナー像全体が二次転写位置を通過した時点で、転写ベルト１２３は中間転写ベルト１１０の回転速度と同速度で中間転写ベルト１１０を介してバックアップロール１１３に押圧され、二次転写処理が行われるようになっている。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一括転写装置として、複数のロール間に所定の体積抵抗率の半導電性のベルトを張架し、記録材の搬送方向上流側に位置するロールをバックアップ部材との間に転写電界を形成するための転写ロールとして機能させ、かつ、記録材の搬送方向に対し転写ロールの下流側のみにベルトの記録材搬送面を構成し、転写、記録材剥離、記録材吸着／搬送の各機能を具備させ、転写〜定着までの記録材の搬送を連続して行うようにしたため、装置構成の簡易化を図りながら、転写動作を安定的に行うことができることに加えて、記録材の種類に影響されることなく、転写直後の記録材の挙動を安定させ、かつ、記録材の搬送状態を均一にすることができる。
また、転写直後の記録材をベルトにより搬送するため、転写直後に記録材ガイドのようなガイド部材を設ける必要がなくなり、低湿環境においても、ガイド部材に記録材が引っかかるという事態を有効に回避できる。
このため、簡単な構成で転写動作の安定化を図りながら、記録材の種類に影響されることなく、中間転写ベルトからの記録材の剥離性を常時良好に保ち、しかも、定着装置に至る記録材の搬送性を安定させることができる。
【００３８】
また、本発明において、バックアップ部材を比較的高硬度とし、バックアップ部材に比べて転写ロールを低硬度とすることで、転写ニップ域を形成するようにすれば、例えば中間転写ベルトの張架ロールをバックアップ部材として兼用するとしても、中間転写ベルトの回転速度変動を抑制でき、回転速度変動に伴う画質に影響を与える事態を有効に回避できることは勿論のこと、所定のニップ幅を保って単位面積当たりのニップ荷重を下げることが可能になるため、ホロキャラクターと呼ばれる像中央部抜けの画質トラブルを有効に回避しながら、転写動作を安定的に行うことができる。
更に、転写ロールとバックアップ部材との間に転写ロール側に食い込む転写ニップ域を形成するようにしたので、転写ロールの弾性変形軌跡に沿って中間転写ベルトからの記録材の剥離性を良好に保つことができる。
【００３９】
更に、本発明において、転写ロールの中心軸とバックアップ部材の曲率中心とを結ぶ軸中心線に直交する垂線のうち、転写ロールとバックアップ部材との転写ニップ域出口を通る基準線に対し、一括転写装置のベルトの記録材搬送面を少なくとも下方に配置するようにすれば、剥離放電による画質劣化（リトランスファーによる像ムラ）を有効に回避することができる。
特に、一括転写装置のベルトの記録材搬送面を前記基準線に対し０゜〜１５゜の範囲で下方に配置するようにすれば、記録材の剥離不良を回避しながら、剥離放電による画質劣化（リトランスファーによる像ムラ）を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】実施の形態１で用いられる一括転写装置の詳細を示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられる一括転写装置のベルトの記録材搬送面のレイアウト最適例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１における転写ベルト角度と剥離不良発生率／像ムラ発生レベルとの関係を示すグラフ図である。
【図６】実施の形態２に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は図６の一括転写装置の動作例を示す説明図である。
【図８】実施の形態３に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…中間転写ベルト，３…一括転写装置，４…記録材，５ａ，５ｂ…ロール，６…ベルト，６ａ…記録材搬送面，７…転写ロール，８…バックアップ部材，９…転写バイアス印加手段，２１（２１ａ〜２１ｄ）…感光体ドラム，３０…中間転写ベルト，３４…バックアップロール，５０…一括転写装置，５１…転写ロール（ロール），５２…ロール，５３，５３（１），５３（２）…転写ベルト，５４…給電ロール，５５…転写バイアス，１０１…感光体ドラム，１１０…中間転写ベルト，１１３…バックアップロール，１２０…一括転写装置，１２１…転写ロール（ロール），１２２…ロール，１２３…転写ベルト

Claims

各色成分画像が形成担持される一若しくは複数の像担持体（１）と、この像担持体（１）上の各色成分画像が中間的に転写担持される中間転写ベルト（２）と、この中間転写ベルト（２）上の各色成分画像が記録材（４）に一括転写せしめられる一括転写装置（３）とを備えた画像形成装置において、
一括転写装置（３）は、複数のロール（５ａ，５ｂ）及び該ロール（５ａ，５ｂ）に対し回転可能に張架された体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ωｃｍの半導電性ベルト（６）を有し、
複数のロール（５ａ，５ｂ）のうち記録材（４）の搬送方向上流側に位置するロール（５ａ）を転写ロール（７）として張架されたベルト（６）を介して中間転写ベルト（２）に圧接配置すると共に、この転写ロール（７）に対向する中間転写ベルト（２）の裏面側にバックアップ部材（８）を配置し、
転写ロール（７）及びバックアップ部材（８）間に対し一括転写用の転写電界が形成される転写バイアス印加手段（９）を設けると共に、複数のロール（５ａ，５ｂ）の少なくともいずれかを接地し、記録材（４）の搬送方向に対し転写ロール（７）の下流側のみにベルト（６）の記録材搬送面（６ａ）を具備させ、
更に、転写ロール（７）の硬度がバックアップ部材（８）の硬度よりも低く、転写ロール（７）とバックアップ部材（８）との間に転写ロール（７）側に食い込む転写ニップ域を形成するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置において、
更に、ベルト（６）の記録材搬送面（６ａ）は、転写ロール（７）の中心軸とバックアップ部材（８）の曲率中心とを結ぶ軸中心線に直交する垂線のうち、転写ロール（７）とバックアップ部材（８）とのニップ域出口を通る基準線に対し、少なくとも下方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の画像形成装置において、
一括転写装置（３）のベルト（６）の記録材搬送面（６ａ）は、転写ロール（７）の中心軸とバックアップ部材（８）の曲率中心とを結ぶ軸中心線に直交する垂線のうち、転写ロール（７）とバックアップ部材（８）とのニップ域出口を通る基準線に対し、０〜１５゜の範囲で下方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。