画像形成装置
【課題】トナー散りの発生及び白抜けの発生を抑制すると共に、像担持ベルトの摩耗を抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写ローラ３と中間転写ベルト１及び後述する無端状ベルト７を介して対向ローラ１６と圧接する圧接部（ニップ部）５よりも中間転写ベルト１の移送方向（Ａ方向）の上流側の中間転写ベルト部分１Ａの裏面１ｂを無端状ベルト７を介して押圧して、中間転写ベルト部分１Ａを転写ローラ３に移送中の記録媒体シートＳ側に突出させるベルト案内部材８が固定配置されている。また、対向ローラ１６とベルト案内部材８とには、無端状ベルト７が張架されており、中間転写ベルト１の裏面１ｂは、無端状ベルト７を介してベルト案内部材８と圧接してベルト案内部材８によって押圧されるようになっている。
【解決手段】転写ローラ３と中間転写ベルト１及び後述する無端状ベルト７を介して対向ローラ１６と圧接する圧接部（ニップ部）５よりも中間転写ベルト１の移送方向（Ａ方向）の上流側の中間転写ベルト部分１Ａの裏面１ｂを無端状ベルト７を介して押圧して、中間転写ベルト部分１Ａを転写ローラ３に移送中の記録媒体シートＳ側に突出させるベルト案内部材８が固定配置されている。また、対向ローラ１６とベルト案内部材８とには、無端状ベルト７が張架されており、中間転写ベルト１の裏面１ｂは、無端状ベルト７を介してベルト案内部材８と圧接してベルト案内部材８によって押圧されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状の像担持ベルトの表面にトナー像を形成し、そのトナー像を転写手段によって転写材上に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成される上記形式の画像形成装置は従来から周知である。像担持ベルトは、例えば、現像装置によって表面にトナー像が形成される感光体ベルトや、感光体からトナー像を転写される中間転写ベルトなどから構成される。
図５は、像担持ベルトが中間転写ベルトとして構成された従来の画像形成装置の転写部の構成を示す概略図である。ここに示した中間転写ベルト１は、図５には示していないローラと図５に示した１つのローラ（以下対向ローラという）２との複数のローラに張架されて矢印Ａ方向に移送駆動され、その表面に、図示していない感光体から互いに異なる色のトナー像が順先重ね合されて転写される。図５に示した矢印Ｅ方向に回転する対向ローラ２には、中間転写ベルト１を介して転写手段の一例である転写ローラ３が対向配置されている。中間転写ベルト１の表面のトナー像を転写用紙等の記録媒体からなる転写材Ｐ上に転写する時は、転写ローラ３は、図５に示すように、中間転写ベルト１を介して対向ローラ２に圧接する。このとき転写ローラ３は矢印Ｆ方向に回転し、この転写ローラ３と中間転写ベルト１との間を、転写材Ｐが矢印Ｂ方向に移動する。このように転写ローラ３は、中間転写ベルト１と転写材Ｐとを介して対向ローラ２に圧接する。このとき転写ローラ３には、中間転写ベルト１の表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これにより中間転写ベルト１の表面に当接しながら矢印Ｂ方向に移動する転写材Ｐの表面に中間転写ベルト１上のトナー像が転写される。対向ローラ２と転写ローラ３との圧接部（ニップ部）５を通過した転写材Ｐは、図示していない定着装置を通り、このときその表面に転写されたトナー像が転写材Ｐ上に定着される。
【０００３】
上述のように、転写材Ｐは、対向ローラ２と転写ローラ３との間に、その入口側Ｉから送り込まれて搬送されるが、このとき、その入口側Ｉの領域には中間転写ベルト１と転写材Ｐとによってくさび状のギャップＧが区画形成される。その際、転写ローラ３には、前述の転写電圧が印加されているので、対向ローラ２と転写ローラ３との圧接部５の近傍に位置する転写材Ｐ１の部分もトナーの帯電極性と逆極性に帯電する。このため、中間転写ベルト１上のトナーが、矢印Ｃで示すように、転写材Ｐの表面に静電的に飛び散って付着する。このような現象は「トナー散り」とも称せられているが、係るトナー散りが発生すると、圧接部５を通過した転写材表面には、転写されたトナー像のまわりに、上述のように飛び散ったトナーがにじんだ状態で付着し、これによってトナー像の画質が劣化する。
【０００４】
上述の不具合は、像担持ベルトが感光体ベルトや誘電体ベルトより成り、転写材Ｐが中間転写体又は記録媒体よりなる場合にも同様に生じるものであるが、中間転写ベルト１は、通常、その体積抵抗率が例えば１０８Ωｃｍ乃至１０１３Ωｃｍ程度の中抵抗体よりなることが多く、かかる中間転写ベルト１を用いた場合には、上述のトナー散りの発生が顕著となる。その原因としては、中抵抗体よりなる中間転写ベルト１の表面にトナーが静電的に密着する力は、絶縁体とトナーとの静電的な密着力よりも弱く、トナーが中間転写ベルト１の表面に比較的動きやすい状態で付着していることが挙げられる。特に中間転写ベルト１の表面に複数色のトナー像が重ねて形成されている場合、中間転写ベルト１上の単位面積当りのトナー量が多くなるため、特に最上層のトナーが非常に動きやすい状態となっている。このように動きやすい状態でトナーが付着している中間転写ベルト１の表面と、帯電した転写材Ｐが微小のギャップＧをもって対向すると、中間転写ベルト１上のトナーが転写材上に静電的に飛翔しやすくなり、前述のトナー散りが発生しやすくなるのである。
【０００５】
そこで、図６に示すように、矢印Ｆ方向に回転する転写ローラ３に対向した矢印Ｅ方向に回転する対向ローラ２と、中間転写ベルト１を支持するもう１つのガイドローラ４との間の中間転写ベルト部分１Ａが、圧接部５へ移動する転写材Ｐの移動方向Ｂに対してほぼ平行となるように、ガイドローラ４を配置し、圧接部５よりも像担持ベルトの移動方向上流側に大きく離れた個所で転写材Ｐが中間転写ベルト１の表面に当接し始めるように構成することが考えられる。このようにすれば、圧接部５の近傍に至った転写材Ｐの部分６が、転写ローラ３に印加された電圧の影響を受けて帯電したとき、当該転写材部分Ｐ１は既に中間転写ベルト１の表面に密着しているので、中間転写ベルト１の表面のトナーが転写材部分Ｐ１に飛翔することはなく、或いは飛翔するトナー量は極めて少なくなる。このようにしてトナー散りの発生を抑えることができる。
【０００６】
ところで、対向ローラ２とガイドローラ４との間を近接させるために、中間転写ベルト１を支持する対向ローラ２及びガイドローラ４の径を小さくすると、これらの対向ローラ２とガイドローラ４を通過する中間転写ベルト１にカールぐせがつき、これによって中間転写ベルト１から転写材Ｐにトナー像が転写されるときに転写むらが発生し、転写されたトナー像の画質が劣化する。また転写ローラ３に対向する対向ローラ２の径が小さすぎると、転写材搬送方向における圧接部５の距離（ニップ幅）が小さくなり、転写効率が低下する恐れもある。従って、これらの対向ローラ２及びガイドローラ４の径をあまり小さくすることはできない。
上述の理由により、対向ローラ２及びガイドローラ４の径を大きくすると、転写材Ｐが圧接部５に至る前に中間転写ベルト１の表面に密着する密着部の距離Ｄが大きくなり、圧接部５から、転写材Ｐの移動方向上流側に大きく離れた位置で、転写材Ｐが中間転写ベルト１に接触し始めることになる。その際、中間転写ベルト１に当接した転写材Ｐの部分中の転写材移動方向上流側の部分６は、転写ローラ３から大きく離れているので、この転写材部分６は、転写ローラ３に印加された電圧の影響により帯電していないか、帯電していたとしても、その電位は極めて低くなっている。従って、この転写材部分６は、中間転写ベルト１の表面に静電的に強く吸着し合った状態で密着することはない。
【０００７】
しかし、このため、中間転写ベルト１に発生したわずかなカールによる表面の凹凸やたるみなどに、転写材部分６が追従して密着しきれず、また転写材部分６が中間転写ベルト１に対してわずかにずれ動くことがある。これによって中間転写ベルト１の表面と転写材部分６との間に存するトナー像の一部が乱され、この乱れにより、圧接部５を通過した転写材Ｐ上に転写されているトナー像の濃度が局部的に薄くなった画像抜けが発生し、その画質が劣化するおそれがある。この画像抜けは、一般に白色の転写材Ｐが多用されていることから「白抜け」とも称せられている。特に、中間転写ベルト１と転写材Ｐとの間にて速度が公差範囲でずれてしまう場合は、この密着部にて画像ずれが発生しやすく、Ｄ寸法は大きくすることが難しくなる。
これらの問題を解決するため、本発明者らは、特許文献１に記載したように、中間転写ベルト部分１Ａを転写材Ｐ側に突出させて当接する湾曲面を有するベルト案内部材を、対向ローラ３の上流側に配置固定して、中間転写ベルト部分Ｐ１を形成してトナー散りの発生を抑制すると共に、転写材部分６の長さを可及的に小さくすることによって白抜けの発生を抑制することを提案した。
【特許文献１】特開２００２−８２５４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の場合には、無端状の中間転写ベルト１の裏面が固定されたベルト案内部材に常に摺擦されながら移送されるため、中間転写ベルト１の裏面の磨耗による摩耗粉が発生し、磨耗粉が中間転写ベルト１の表面に付着することによる転写不良や、磨耗粉によってトナー像が転写される中間転写ベルトの表面に傷が発生して画像不良が発生するという問題点があることが判明した。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、トナー散りの発生及び白抜けの発生を抑制すると共に、像担持ベルトの摩耗を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、複数のローラに張架されて移送駆動され、表面にトナー像が形成される無端状の像担持ベルトと、当該像担持ベルトを介して、前記複数のローラ中の１つのローラに対向して配置され、前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加する転写手段とを有し、前記像担持ベルトの表面に当接しながら前記転写手段と前記１つのローラとの間を移動する転写材上に、前記転写手段から前記転写電圧を印加することによって像担持ベルト表面のトナー像を転写する画像形成装置において、前記１つのローラと前記転写手段との対向領域よりも前記像担持ベルトの移送方向上流側の像担持ベルト部分の裏面を押圧して当該像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させるベルト案内部材を固定配置し、当該ベルト案内部材と前記１つのローラとの間に、無端状ベルトを張架し、当該無端状ベルトを前記ベルト案内部材と前記１つのローラとによって前記像担持ベルトの裏面に当接させて当該像担持ベルトの移送と共に前記無端状ベルトが移送されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記無端状ベルトは、１０７Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの体積抵抗値を有することを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記無端状ベルトは、前記像担持ベルトと当接する面に植毛体が形成されていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記ベルト案内部材は、前記像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させる向きに湾曲する湾曲面を有し、当該湾曲面の曲率半径を１０ｍｍ以上に設定したことを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記ベルト案内部材の湾曲面は、前記像担持ベルトの全幅を押圧する押圧面を有していることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持ベルトは、前記ベルト案内部材と転写手段との間に前記転写材と密着する密着部分を有し、当該密着部分の前記像担持ベルトの移動方向に沿う長さが２ｍｍ〜３０ｍｍ以内に設定されることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記転写手段は、転写ローラであり、当該転写ローラに前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加することにより、移動する前記転写材上に像担持ベルト表面のトナー像を転写することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持ベルトは、感光体表面に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトであり、前記転写材は記録媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記１つのローラと前記転写手段との対向領域よりも前記像担持ベルトの移動方向上流側の像担持ベルト部分の裏面を押圧して当該像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させるベルト案内部材を固定配置し、当該ベルト案内部材と前記１つのローラとの間に、無端状ベルトを張架し、当該無端状ベルトを前記ベルト案内部材と１つのローラとによって前記像担持ベルトの裏面に当接させて当該像担持ベルトの移送と共に前記無端状ベルトが移送されることによって、トナー散りの発生及び白抜けの発生を抑制すると共に、像担持ベルトの摩耗を抑制することが可能な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】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態の画像形成装置である複写機の概略構成を示す図である。図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写機本体１００には、中央に、無端状の中間転写ベルト１を設ける。中間転写ベルト１は、図１に示す通り、図示例では駆動ローラ１４、支持ローラ１５及び対向ローラ１６に張架されて駆動ローラ１４の駆動回転によって図中時計回り（矢印Ａ方向）に回転移送可能となっている。そして、対向ローラ１６には、後述するトナー散りと白抜け防止機構３０が配設されている。また、この図示例では、支持ローラ１５の左に、トナー像を記録媒体シートＳに転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。また、駆動ローラ１４と支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１上には、その搬送方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像を形成する画像形成手段１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙを横に並べて配置してタンデム画像形成装置２０を構成する。このタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。
【００１４】
画像形成手段１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙには、それぞれ、ドラム状の感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙが備えられており、これらの周囲に、これらの感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの表面をそれぞれ一様に帯電する帯電装置３７、現像装置３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙ及びクリーニング装置３９が備えられている。そして、このようにして帯電された感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの表面に露光装置２１からの光線によってそれぞれの色に対応する画像情報に基づく静電潜像が形成され、これらの静電潜像に対して、それぞれの色のトナーを収容した現像装置３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙからそれぞれの色のトナーが供給されてそれぞれの感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上にそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像を形成する。このようにして形成されたトナー像は、中間転写ベルト１上に転写ローラ６２によってトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されて転写される。このようにして中間転写ベルト１上にトナー像を転写した後に残存する感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上のトナーは、クリーニング装置３９で除去されて一連の画像形成工程が終了する。
【００１５】
一方、中間転写ベルト１を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、駆動ローラ２３及び転写ローラ３とに、無端状ベルトである２次転写ベルト２４を張架して構成されている。そして、中間転写ベルト１、後述する無端状ベルト７及び２次転写ベルト２４を介して転写ローラ３を対向ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１の表面１ａ（図２参照）上のトナー像をトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を転写ローラ３から印加して転写材である紙やプラスチック等からなる記録媒体シートＳに転写する。
２次転写装置２２の横には、記録媒体シートＳ上に２次転写装置２２によって転写された未定着トナー像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、記録媒体シートＳの両面にトナー像を記録すべく記録媒体シートＳを反転するシート反転装置２８を備える。
【００１６】
さて、このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入光して原稿内容を読み取る。
【００１７】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して支持ローラ１５を従動回転し、中間転写ベルト１をＡ方向に移送して回転搬送する。同時に、画像形成手段１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙで、前述のように、それぞれのドラム状の感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙを矢印方向に回転して各感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上にそれぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの単色のトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト１の移送とともに、それらの単色のトナー像を転写ローラ６２でトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加中間転写ベルト１の表面上に順次重複させて転写して中間転写ベルト１上に合成カラートナー像を形成する。
【００１８】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから記録媒体シートＳを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の記録媒体シートＳを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１と２次転写装置２２との間に記録媒体シートＳを送り込み、２次転写装置２２で転写して記録媒体シートＳ上にカラートナー像を記録する。トナー像転写後の記録媒体シートＳは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で定着ベルト２６によって加熱され、同時に加圧ローラ２７で加圧されて転写トナー像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えて記録媒体シートＳをシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び２次転写装置２２の位置へと導き、裏面にもトナー像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１７で、トナー像を記録媒体シートＳに転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００１９】
ここで、本実施形態に係る２次転写装置２２においては、前述のトナー散りと白抜けの発生を抑制するために、トナー散りと白抜け防止機構３０が採用されている。このトナー散りと白抜け防止機構３０について図２〜図４に基づいて説明する。図２は、本発明による一実施形態にトナー散りと白抜け防止機構の概略構成を示す図、図３は、後述するトナー散りと白抜け防止機構における中間転写ベルトと記録媒体シートＳとの密着部距離Ｄと散りトナー数および画像抜け発生率との関係を示すグラフ、図４は、本発明による一実施形態の後述するトナー散りと白抜け防止機構で使用される無端状ベルトの概略構成を示す断面図である。
【００２０】
本実施形態に係るトナー散りと白抜け防止機構３０においては、図２に明示するように、中間転写ベルト１を張架する対向ローラ１６と、転写手段の一例である転写ローラ３とを中間転写ベルト１を介して対向配置している。そして、転写ローラ３と中間転写ベルト１及び後述する無端状ベルト７を介して対向ローラ１６と圧接する圧接部（ニップ部）５よりも中間転写ベルト１の移送方向（Ａ方向）の上流側の中間転写ベルト部分１Ａの裏面１ｂを無端状ベルト７を介して押圧して、中間転写ベルト部分１Ａを転写ローラ３に移送中の記録媒体シートＳ側に突出させるベルト案内部材８が固定配置されている。従って、中間転写ベルト１は、ベルト案内部材８によって案内されて、中間転写ベルト部分１ＡでＢ方向から搬送された記録媒体シートＳと密着して密着部９を形成し、密着部９によって、前述のような転写ローラ３からの転写電圧の影響によるトナー散りを抑制可能となっている。
【００２１】
また、対向ローラ１６とベルト案内部材８とには、無端状ベルト７が張架されており、中間転写ベルト１の裏面１ｂは、無端状ベルト７を介してベルト案内部材８と圧接してベルト案内部材８によって押圧されるようになっている。そして、無端状ベルト７は、中間転写ベルト１の移送に伴い、矢印Ｅ方向に回転する対向ローラ１６と矢印Ｆ方向に回転する転写ローラ３との圧接によって矢印Ｊ方向に回転移送されるようになっている。従って、中間転写ベルト１の裏面１ｂは、ほぼ同一速度で移送される無端状ベルト７と当接するので、中間転写ベルト１の裏面１ｂがベルト案内部材８との摺接を避けることが可能となって、ベルト案内部材８による中間転写ベルト１の裏面からの摩耗粉の発生を抑制することができる。その結果、摩耗粉による白抜け、即ち画像抜けの発生が抑制されることになる。
ベルト案内部材８は、中間転写ベルト１の裏面１ｂに、無端状ベルト７を介してその全幅に亘って押圧する板状部材より成り、硬質樹脂又は金属などの剛性の大なる材料によって構成されている。そして、かかる案内部材８は、転写ユニットフレーム（図示せず）や、画像形成装置本体のフレームなどに固定支持されている。ここで中間転写ベルト１の裏面１ｂとは、トナー像が転写される表面１ａと反対側の面である。
【００２２】
無端状ベルト７は、図４に示すように、基材７ａの表面に植毛体７ｂが植設されており、この植毛体７ｂが中間転写ベルト１の裏面１ｂと当接するようになっている。従って、無端状ベルト７と中間転写ベルト１の裏面１ｂとの当接は、滑らかな状態で当接し、仮に無端状ベルト７の移送速度と中間転写ベルト１の移送速度にずれが生じたとしても、無端状ベルト７によって中間転写ベルト１の裏面１ｂが摩耗されることを抑制することができる。また、この例の場合、無端状ベルト７の抵抗値を中抵抗（１０７Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍ）としている。無端状ベルト７が中抵抗ベルト部材であるため、無端状ベルト７に電荷が溜まることによる異常画像の発生を防ぐことができる。また、抵抗が低すぎないために、転写ローラ３から無端状ベルト７へ電流が逃げてしまうことによる転写不良を防ぐことができる。
【００２３】
上述の如き無端状ベルト７とベルト案内部材８を圧接部５の入口側Ｉに設けることによって、その無端状ベルト７と圧接部５との間の中間転写ベルト部分１Ａを、記録媒体シートＳの移動方向に対してほぼ平行な状態にすることができ、対向ローラ１６と転写ローラ３とがトナー像の転写時に圧接する圧接部５よりも、中間転写ベルト１の移動方向上流側において、記録媒体シートＳが中間転写ベルト１の表面に当接し始めることができる。このような記録媒体シートＳと中間転写ベルト１との当接タイミングが得られるように、固定配置されたベルト案内部材８が、圧接部５よりも中間転写ベルト１の移動方向上流側の中間転写ベルト部分１Ａの裏面を押圧して、その中間転写ベルト部分を転写ローラ３に移送中の記録媒体シートＳの側へ突出させている。また、本実施形態においては、無端状ベルト７が対向ローラ１６及びベルト案内部材８に張架されており、これにより、前述のＤ寸法を短く保つことができる。無端状ベルト７が少なくとも対向ローラ１６とベルト案内部材８にて張架しているため、圧接部５に無端状ベルト７をより近づけることができ、また、対向ローラ１６に無端状ベルト７を張架した状態にて転写するために、対向ローラ１６に抵抗を持たせる必要がなくなり、コストダウンとなる。
【００２４】
上記構成により、前述の図６に示した画像形成装置の場合と同様に、圧接部５の近傍に至った転写材部分Ｐ１が転写ローラ３に印加された電圧に基づいて帯電したとき、その部分Ｐ１は中間転写ベルト１の表面に密着しているので、中間転写ベルト１の表面１ａのトナーが転写材部分８の表面に静電的に移行しても、これが飛翔して移行することはない。或いは飛翔するトナーの量は極めて少なくなる。これにより、トナー散りの発生を効果的に抑え、記録媒体シートＳ上に転写されたトナー像の画質を向上させることができる。しかも、図６に示した例では、ガイドローラ４によって上述の作用を得るように構成されているので、前述のように、中間転写ベルト１に静電的に強く密着しない転写材部分６が存在したが、図１及び図２に示した例では、ガイドローラ４ではなく、これとは別のベルト案内部材８を用いて記録媒体シートＳが早期に中間転写ベルト１の表面に当接するように構成したので、中間転写ベルト１に静電的に強く密着しない転写材部分６をなくすことができる。無端状ベルト７及びベルト案内部材８は、ガイドローラ７とは異なり、その形状やサイズ、或いはその設置位置を実質的に自由に設定できるので、中間転写ベルト１に静電的に強く密着しない転写材部分６が存在しなくなるように、圧接部５に至る前に記録媒体シートＳが中間転写ベルト１の表面に密着する密着部９の距離Ｄを設定できるのである。これにより、図６に示した構成の場合に生じていたトナー像の乱れの発生を抑え、記録媒体シートＳ上に転写されたトナー像に画像抜け（所謂白抜け）が発生する不具合を効果的に抑制することができる。
【００２５】
上述の距離Ｄは、これが長くなりすぎると、図６に示した画像形成装置のように、転写されたトナー像中に画像抜けが発生しやすくなり、逆にこの距離Ｄが短すぎるとトナー散りが発生しやすくなる。図３は、一方の縦軸に、転写されたフルカラーのライントナー像１０ｍｍにつき発生する散りトナーの数をとり、他方の縦軸に、転写されたトナー像の画像抜けの発生率をとり、横軸には、上記密着部の距離Ｄをとって示したグラフであり、実線Ｘは距離Ｄに対応する散りトナーの数を表わし、鎖線Ｙは距離Ｄに対応する画像抜け発生率を表わしている。このグラフから判るように、圧接部５に至る前に転写材４が中間転写ベルト１の表面に密着する密着部の中間転写ベルト移動方向に沿う距離Ｄが２ｍｍ以上で３０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上で２０ｍｍ以下であると、トナー散りと、画像抜けの発生を共に減少させ、トナー像の画質が高められることを理解できる。
【００２６】
また、図２から判るように、ベルト案内部材８は、中間転写ベルト１の表面側に突出する向きに湾曲面８ａが形成された断面円弧状を有しているが、湾曲面８ａの曲率半径Ｒは、１０ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上に設定されている。曲率半径Ｒをこのように大きく設定することにより、無端状ベルト７によって案内されながら走行する中間転写ベルト１にカールぐせができることを防止し、乃至は抑制でき、中間転写ベルト１のカールぐせに基因するトナー像の転写むらの発生を抑えることができる。
また、無端状ベルト７の裏面に当接する側のベルト案内部材８の湾曲面８ａに植毛処理を施しておくと、その植毛によって、無端状ベルト７とベルト案内部材８とに作用する摩擦力を減少させることができ、無端状ベルト７とベルト案内部材８の経時的な摩耗を効果的に抑制することができる。
なお、本実施形態においては、転写手段として転写ローラ３を使用しているが、スコロトロン等の転写チャージャや、無端状転写ベルトや転写ブラシ等であっても良い。により行っているが、転写装置をチャージャやベルト体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による一実施形態の画像形成装置である複写機の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による一実施形態にトナー散りと白抜け防止機構の概略構成を示す断面図である。
【図３】トナー散りと白抜け防止機構における中間転写ベルトと記録媒体シートＳとの密着部距離Ｄと散りトナー数および画像抜け発生率との関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明による一実施形態のトナー散りと白抜け防止機構で使用される無端状ベルトの概略構成を示す断面図である
【図５】従来の画像形成装置の転写部の構成を示す概略図である。
【図６】従来の他の実施形態に係る画像形成装置の転写部の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 中間転写ベルト、１Ａ 中間転写ベルト部分、２ 対向ローラ、３ 転写ローラ、４ ガイドローラ、５ 圧接部、６ 転写材部分、７ 無端状ベルト、７ｂ 植毛体、８ ベルト案内部材、８ａ 湾曲面、９ 密着部、１４ 駆動ローラ、１５ 支持ローラ、１６ 対向ローラ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ 画像形成手段、２１ 露光装置、２２ ２次転写装置、２５ 定着装置、３７ 帯電装置、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙ 現像装置、３９ クリーニング装置、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ 感光体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状の像担持ベルトの表面にトナー像を形成し、そのトナー像を転写手段によって転写材上に転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはその少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成される上記形式の画像形成装置は従来から周知である。像担持ベルトは、例えば、現像装置によって表面にトナー像が形成される感光体ベルトや、感光体からトナー像を転写される中間転写ベルトなどから構成される。
図５は、像担持ベルトが中間転写ベルトとして構成された従来の画像形成装置の転写部の構成を示す概略図である。ここに示した中間転写ベルト１は、図５には示していないローラと図５に示した１つのローラ（以下対向ローラという）２との複数のローラに張架されて矢印Ａ方向に移送駆動され、その表面に、図示していない感光体から互いに異なる色のトナー像が順先重ね合されて転写される。図５に示した矢印Ｅ方向に回転する対向ローラ２には、中間転写ベルト１を介して転写手段の一例である転写ローラ３が対向配置されている。中間転写ベルト１の表面のトナー像を転写用紙等の記録媒体からなる転写材Ｐ上に転写する時は、転写ローラ３は、図５に示すように、中間転写ベルト１を介して対向ローラ２に圧接する。このとき転写ローラ３は矢印Ｆ方向に回転し、この転写ローラ３と中間転写ベルト１との間を、転写材Ｐが矢印Ｂ方向に移動する。このように転写ローラ３は、中間転写ベルト１と転写材Ｐとを介して対向ローラ２に圧接する。このとき転写ローラ３には、中間転写ベルト１の表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これにより中間転写ベルト１の表面に当接しながら矢印Ｂ方向に移動する転写材Ｐの表面に中間転写ベルト１上のトナー像が転写される。対向ローラ２と転写ローラ３との圧接部（ニップ部）５を通過した転写材Ｐは、図示していない定着装置を通り、このときその表面に転写されたトナー像が転写材Ｐ上に定着される。
【０００３】
上述のように、転写材Ｐは、対向ローラ２と転写ローラ３との間に、その入口側Ｉから送り込まれて搬送されるが、このとき、その入口側Ｉの領域には中間転写ベルト１と転写材Ｐとによってくさび状のギャップＧが区画形成される。その際、転写ローラ３には、前述の転写電圧が印加されているので、対向ローラ２と転写ローラ３との圧接部５の近傍に位置する転写材Ｐ１の部分もトナーの帯電極性と逆極性に帯電する。このため、中間転写ベルト１上のトナーが、矢印Ｃで示すように、転写材Ｐの表面に静電的に飛び散って付着する。このような現象は「トナー散り」とも称せられているが、係るトナー散りが発生すると、圧接部５を通過した転写材表面には、転写されたトナー像のまわりに、上述のように飛び散ったトナーがにじんだ状態で付着し、これによってトナー像の画質が劣化する。
【０００４】
上述の不具合は、像担持ベルトが感光体ベルトや誘電体ベルトより成り、転写材Ｐが中間転写体又は記録媒体よりなる場合にも同様に生じるものであるが、中間転写ベルト１は、通常、その体積抵抗率が例えば１０８Ωｃｍ乃至１０１３Ωｃｍ程度の中抵抗体よりなることが多く、かかる中間転写ベルト１を用いた場合には、上述のトナー散りの発生が顕著となる。その原因としては、中抵抗体よりなる中間転写ベルト１の表面にトナーが静電的に密着する力は、絶縁体とトナーとの静電的な密着力よりも弱く、トナーが中間転写ベルト１の表面に比較的動きやすい状態で付着していることが挙げられる。特に中間転写ベルト１の表面に複数色のトナー像が重ねて形成されている場合、中間転写ベルト１上の単位面積当りのトナー量が多くなるため、特に最上層のトナーが非常に動きやすい状態となっている。このように動きやすい状態でトナーが付着している中間転写ベルト１の表面と、帯電した転写材Ｐが微小のギャップＧをもって対向すると、中間転写ベルト１上のトナーが転写材上に静電的に飛翔しやすくなり、前述のトナー散りが発生しやすくなるのである。
【０００５】
そこで、図６に示すように、矢印Ｆ方向に回転する転写ローラ３に対向した矢印Ｅ方向に回転する対向ローラ２と、中間転写ベルト１を支持するもう１つのガイドローラ４との間の中間転写ベルト部分１Ａが、圧接部５へ移動する転写材Ｐの移動方向Ｂに対してほぼ平行となるように、ガイドローラ４を配置し、圧接部５よりも像担持ベルトの移動方向上流側に大きく離れた個所で転写材Ｐが中間転写ベルト１の表面に当接し始めるように構成することが考えられる。このようにすれば、圧接部５の近傍に至った転写材Ｐの部分６が、転写ローラ３に印加された電圧の影響を受けて帯電したとき、当該転写材部分Ｐ１は既に中間転写ベルト１の表面に密着しているので、中間転写ベルト１の表面のトナーが転写材部分Ｐ１に飛翔することはなく、或いは飛翔するトナー量は極めて少なくなる。このようにしてトナー散りの発生を抑えることができる。
【０００６】
ところで、対向ローラ２とガイドローラ４との間を近接させるために、中間転写ベルト１を支持する対向ローラ２及びガイドローラ４の径を小さくすると、これらの対向ローラ２とガイドローラ４を通過する中間転写ベルト１にカールぐせがつき、これによって中間転写ベルト１から転写材Ｐにトナー像が転写されるときに転写むらが発生し、転写されたトナー像の画質が劣化する。また転写ローラ３に対向する対向ローラ２の径が小さすぎると、転写材搬送方向における圧接部５の距離（ニップ幅）が小さくなり、転写効率が低下する恐れもある。従って、これらの対向ローラ２及びガイドローラ４の径をあまり小さくすることはできない。
上述の理由により、対向ローラ２及びガイドローラ４の径を大きくすると、転写材Ｐが圧接部５に至る前に中間転写ベルト１の表面に密着する密着部の距離Ｄが大きくなり、圧接部５から、転写材Ｐの移動方向上流側に大きく離れた位置で、転写材Ｐが中間転写ベルト１に接触し始めることになる。その際、中間転写ベルト１に当接した転写材Ｐの部分中の転写材移動方向上流側の部分６は、転写ローラ３から大きく離れているので、この転写材部分６は、転写ローラ３に印加された電圧の影響により帯電していないか、帯電していたとしても、その電位は極めて低くなっている。従って、この転写材部分６は、中間転写ベルト１の表面に静電的に強く吸着し合った状態で密着することはない。
【０００７】
しかし、このため、中間転写ベルト１に発生したわずかなカールによる表面の凹凸やたるみなどに、転写材部分６が追従して密着しきれず、また転写材部分６が中間転写ベルト１に対してわずかにずれ動くことがある。これによって中間転写ベルト１の表面と転写材部分６との間に存するトナー像の一部が乱され、この乱れにより、圧接部５を通過した転写材Ｐ上に転写されているトナー像の濃度が局部的に薄くなった画像抜けが発生し、その画質が劣化するおそれがある。この画像抜けは、一般に白色の転写材Ｐが多用されていることから「白抜け」とも称せられている。特に、中間転写ベルト１と転写材Ｐとの間にて速度が公差範囲でずれてしまう場合は、この密着部にて画像ずれが発生しやすく、Ｄ寸法は大きくすることが難しくなる。
これらの問題を解決するため、本発明者らは、特許文献１に記載したように、中間転写ベルト部分１Ａを転写材Ｐ側に突出させて当接する湾曲面を有するベルト案内部材を、対向ローラ３の上流側に配置固定して、中間転写ベルト部分Ｐ１を形成してトナー散りの発生を抑制すると共に、転写材部分６の長さを可及的に小さくすることによって白抜けの発生を抑制することを提案した。
【特許文献１】特開２００２−８２５４３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１記載の場合には、無端状の中間転写ベルト１の裏面が固定されたベルト案内部材に常に摺擦されながら移送されるため、中間転写ベルト１の裏面の磨耗による摩耗粉が発生し、磨耗粉が中間転写ベルト１の表面に付着することによる転写不良や、磨耗粉によってトナー像が転写される中間転写ベルトの表面に傷が発生して画像不良が発生するという問題点があることが判明した。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、トナー散りの発生及び白抜けの発生を抑制すると共に、像担持ベルトの摩耗を抑制することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、複数のローラに張架されて移送駆動され、表面にトナー像が形成される無端状の像担持ベルトと、当該像担持ベルトを介して、前記複数のローラ中の１つのローラに対向して配置され、前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加する転写手段とを有し、前記像担持ベルトの表面に当接しながら前記転写手段と前記１つのローラとの間を移動する転写材上に、前記転写手段から前記転写電圧を印加することによって像担持ベルト表面のトナー像を転写する画像形成装置において、前記１つのローラと前記転写手段との対向領域よりも前記像担持ベルトの移送方向上流側の像担持ベルト部分の裏面を押圧して当該像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させるベルト案内部材を固定配置し、当該ベルト案内部材と前記１つのローラとの間に、無端状ベルトを張架し、当該無端状ベルトを前記ベルト案内部材と前記１つのローラとによって前記像担持ベルトの裏面に当接させて当該像担持ベルトの移送と共に前記無端状ベルトが移送されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記無端状ベルトは、１０７Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの体積抵抗値を有することを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記無端状ベルトは、前記像担持ベルトと当接する面に植毛体が形成されていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記ベルト案内部材は、前記像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させる向きに湾曲する湾曲面を有し、当該湾曲面の曲率半径を１０ｍｍ以上に設定したことを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記ベルト案内部材の湾曲面は、前記像担持ベルトの全幅を押圧する押圧面を有していることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持ベルトは、前記ベルト案内部材と転写手段との間に前記転写材と密着する密着部分を有し、当該密着部分の前記像担持ベルトの移動方向に沿う長さが２ｍｍ〜３０ｍｍ以内に設定されることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記転写手段は、転写ローラであり、当該転写ローラに前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加することにより、移動する前記転写材上に像担持ベルト表面のトナー像を転写することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記像担持ベルトは、感光体表面に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトであり、前記転写材は記録媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記１つのローラと前記転写手段との対向領域よりも前記像担持ベルトの移動方向上流側の像担持ベルト部分の裏面を押圧して当該像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させるベルト案内部材を固定配置し、当該ベルト案内部材と前記１つのローラとの間に、無端状ベルトを張架し、当該無端状ベルトを前記ベルト案内部材と１つのローラとによって前記像担持ベルトの裏面に当接させて当該像担持ベルトの移送と共に前記無端状ベルトが移送されることによって、トナー散りの発生及び白抜けの発生を抑制すると共に、像担持ベルトの摩耗を抑制することが可能な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】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態の画像形成装置である複写機の概略構成を示す図である。図中符号１００は複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写機本体１００には、中央に、無端状の中間転写ベルト１を設ける。中間転写ベルト１は、図１に示す通り、図示例では駆動ローラ１４、支持ローラ１５及び対向ローラ１６に張架されて駆動ローラ１４の駆動回転によって図中時計回り（矢印Ａ方向）に回転移送可能となっている。そして、対向ローラ１６には、後述するトナー散りと白抜け防止機構３０が配設されている。また、この図示例では、支持ローラ１５の左に、トナー像を記録媒体シートＳに転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。また、駆動ローラ１４と支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１上には、その搬送方向に沿って、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像を形成する画像形成手段１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙを横に並べて配置してタンデム画像形成装置２０を構成する。このタンデム画像形成装置２０の上には、図１に示すように、さらに露光装置２１を設ける。
【００１４】
画像形成手段１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙには、それぞれ、ドラム状の感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙが備えられており、これらの周囲に、これらの感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの表面をそれぞれ一様に帯電する帯電装置３７、現像装置３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙ及びクリーニング装置３９が備えられている。そして、このようにして帯電された感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙの表面に露光装置２１からの光線によってそれぞれの色に対応する画像情報に基づく静電潜像が形成され、これらの静電潜像に対して、それぞれの色のトナーを収容した現像装置３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙからそれぞれの色のトナーが供給されてそれぞれの感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上にそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナー像を形成する。このようにして形成されたトナー像は、中間転写ベルト１上に転写ローラ６２によってトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されて転写される。このようにして中間転写ベルト１上にトナー像を転写した後に残存する感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上のトナーは、クリーニング装置３９で除去されて一連の画像形成工程が終了する。
【００１５】
一方、中間転写ベルト１を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、図示例では、駆動ローラ２３及び転写ローラ３とに、無端状ベルトである２次転写ベルト２４を張架して構成されている。そして、中間転写ベルト１、後述する無端状ベルト７及び２次転写ベルト２４を介して転写ローラ３を対向ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１の表面１ａ（図２参照）上のトナー像をトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を転写ローラ３から印加して転写材である紙やプラスチック等からなる記録媒体シートＳに転写する。
２次転写装置２２の横には、記録媒体シートＳ上に２次転写装置２２によって転写された未定着トナー像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。なお、図示例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、記録媒体シートＳの両面にトナー像を記録すべく記録媒体シートＳを反転するシート反転装置２８を備える。
【００１６】
さて、このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入光して原稿内容を読み取る。
【００１７】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して支持ローラ１５を従動回転し、中間転写ベルト１をＡ方向に移送して回転搬送する。同時に、画像形成手段１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙで、前述のように、それぞれのドラム状の感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙを矢印方向に回転して各感光体４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ上にそれぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの単色のトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト１の移送とともに、それらの単色のトナー像を転写ローラ６２でトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加中間転写ベルト１の表面上に順次重複させて転写して中間転写ベルト１上に合成カラートナー像を形成する。
【００１８】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから記録媒体シートＳを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の記録媒体シートＳを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１と２次転写装置２２との間に記録媒体シートＳを送り込み、２次転写装置２２で転写して記録媒体シートＳ上にカラートナー像を記録する。トナー像転写後の記録媒体シートＳは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で定着ベルト２６によって加熱され、同時に加圧ローラ２７で加圧されて転写トナー像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えて記録媒体シートＳをシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び２次転写装置２２の位置へと導き、裏面にもトナー像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１７で、トナー像を記録媒体シートＳに転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００１９】
ここで、本実施形態に係る２次転写装置２２においては、前述のトナー散りと白抜けの発生を抑制するために、トナー散りと白抜け防止機構３０が採用されている。このトナー散りと白抜け防止機構３０について図２〜図４に基づいて説明する。図２は、本発明による一実施形態にトナー散りと白抜け防止機構の概略構成を示す図、図３は、後述するトナー散りと白抜け防止機構における中間転写ベルトと記録媒体シートＳとの密着部距離Ｄと散りトナー数および画像抜け発生率との関係を示すグラフ、図４は、本発明による一実施形態の後述するトナー散りと白抜け防止機構で使用される無端状ベルトの概略構成を示す断面図である。
【００２０】
本実施形態に係るトナー散りと白抜け防止機構３０においては、図２に明示するように、中間転写ベルト１を張架する対向ローラ１６と、転写手段の一例である転写ローラ３とを中間転写ベルト１を介して対向配置している。そして、転写ローラ３と中間転写ベルト１及び後述する無端状ベルト７を介して対向ローラ１６と圧接する圧接部（ニップ部）５よりも中間転写ベルト１の移送方向（Ａ方向）の上流側の中間転写ベルト部分１Ａの裏面１ｂを無端状ベルト７を介して押圧して、中間転写ベルト部分１Ａを転写ローラ３に移送中の記録媒体シートＳ側に突出させるベルト案内部材８が固定配置されている。従って、中間転写ベルト１は、ベルト案内部材８によって案内されて、中間転写ベルト部分１ＡでＢ方向から搬送された記録媒体シートＳと密着して密着部９を形成し、密着部９によって、前述のような転写ローラ３からの転写電圧の影響によるトナー散りを抑制可能となっている。
【００２１】
また、対向ローラ１６とベルト案内部材８とには、無端状ベルト７が張架されており、中間転写ベルト１の裏面１ｂは、無端状ベルト７を介してベルト案内部材８と圧接してベルト案内部材８によって押圧されるようになっている。そして、無端状ベルト７は、中間転写ベルト１の移送に伴い、矢印Ｅ方向に回転する対向ローラ１６と矢印Ｆ方向に回転する転写ローラ３との圧接によって矢印Ｊ方向に回転移送されるようになっている。従って、中間転写ベルト１の裏面１ｂは、ほぼ同一速度で移送される無端状ベルト７と当接するので、中間転写ベルト１の裏面１ｂがベルト案内部材８との摺接を避けることが可能となって、ベルト案内部材８による中間転写ベルト１の裏面からの摩耗粉の発生を抑制することができる。その結果、摩耗粉による白抜け、即ち画像抜けの発生が抑制されることになる。
ベルト案内部材８は、中間転写ベルト１の裏面１ｂに、無端状ベルト７を介してその全幅に亘って押圧する板状部材より成り、硬質樹脂又は金属などの剛性の大なる材料によって構成されている。そして、かかる案内部材８は、転写ユニットフレーム（図示せず）や、画像形成装置本体のフレームなどに固定支持されている。ここで中間転写ベルト１の裏面１ｂとは、トナー像が転写される表面１ａと反対側の面である。
【００２２】
無端状ベルト７は、図４に示すように、基材７ａの表面に植毛体７ｂが植設されており、この植毛体７ｂが中間転写ベルト１の裏面１ｂと当接するようになっている。従って、無端状ベルト７と中間転写ベルト１の裏面１ｂとの当接は、滑らかな状態で当接し、仮に無端状ベルト７の移送速度と中間転写ベルト１の移送速度にずれが生じたとしても、無端状ベルト７によって中間転写ベルト１の裏面１ｂが摩耗されることを抑制することができる。また、この例の場合、無端状ベルト７の抵抗値を中抵抗（１０７Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍ）としている。無端状ベルト７が中抵抗ベルト部材であるため、無端状ベルト７に電荷が溜まることによる異常画像の発生を防ぐことができる。また、抵抗が低すぎないために、転写ローラ３から無端状ベルト７へ電流が逃げてしまうことによる転写不良を防ぐことができる。
【００２３】
上述の如き無端状ベルト７とベルト案内部材８を圧接部５の入口側Ｉに設けることによって、その無端状ベルト７と圧接部５との間の中間転写ベルト部分１Ａを、記録媒体シートＳの移動方向に対してほぼ平行な状態にすることができ、対向ローラ１６と転写ローラ３とがトナー像の転写時に圧接する圧接部５よりも、中間転写ベルト１の移動方向上流側において、記録媒体シートＳが中間転写ベルト１の表面に当接し始めることができる。このような記録媒体シートＳと中間転写ベルト１との当接タイミングが得られるように、固定配置されたベルト案内部材８が、圧接部５よりも中間転写ベルト１の移動方向上流側の中間転写ベルト部分１Ａの裏面を押圧して、その中間転写ベルト部分を転写ローラ３に移送中の記録媒体シートＳの側へ突出させている。また、本実施形態においては、無端状ベルト７が対向ローラ１６及びベルト案内部材８に張架されており、これにより、前述のＤ寸法を短く保つことができる。無端状ベルト７が少なくとも対向ローラ１６とベルト案内部材８にて張架しているため、圧接部５に無端状ベルト７をより近づけることができ、また、対向ローラ１６に無端状ベルト７を張架した状態にて転写するために、対向ローラ１６に抵抗を持たせる必要がなくなり、コストダウンとなる。
【００２４】
上記構成により、前述の図６に示した画像形成装置の場合と同様に、圧接部５の近傍に至った転写材部分Ｐ１が転写ローラ３に印加された電圧に基づいて帯電したとき、その部分Ｐ１は中間転写ベルト１の表面に密着しているので、中間転写ベルト１の表面１ａのトナーが転写材部分８の表面に静電的に移行しても、これが飛翔して移行することはない。或いは飛翔するトナーの量は極めて少なくなる。これにより、トナー散りの発生を効果的に抑え、記録媒体シートＳ上に転写されたトナー像の画質を向上させることができる。しかも、図６に示した例では、ガイドローラ４によって上述の作用を得るように構成されているので、前述のように、中間転写ベルト１に静電的に強く密着しない転写材部分６が存在したが、図１及び図２に示した例では、ガイドローラ４ではなく、これとは別のベルト案内部材８を用いて記録媒体シートＳが早期に中間転写ベルト１の表面に当接するように構成したので、中間転写ベルト１に静電的に強く密着しない転写材部分６をなくすことができる。無端状ベルト７及びベルト案内部材８は、ガイドローラ７とは異なり、その形状やサイズ、或いはその設置位置を実質的に自由に設定できるので、中間転写ベルト１に静電的に強く密着しない転写材部分６が存在しなくなるように、圧接部５に至る前に記録媒体シートＳが中間転写ベルト１の表面に密着する密着部９の距離Ｄを設定できるのである。これにより、図６に示した構成の場合に生じていたトナー像の乱れの発生を抑え、記録媒体シートＳ上に転写されたトナー像に画像抜け（所謂白抜け）が発生する不具合を効果的に抑制することができる。
【００２５】
上述の距離Ｄは、これが長くなりすぎると、図６に示した画像形成装置のように、転写されたトナー像中に画像抜けが発生しやすくなり、逆にこの距離Ｄが短すぎるとトナー散りが発生しやすくなる。図３は、一方の縦軸に、転写されたフルカラーのライントナー像１０ｍｍにつき発生する散りトナーの数をとり、他方の縦軸に、転写されたトナー像の画像抜けの発生率をとり、横軸には、上記密着部の距離Ｄをとって示したグラフであり、実線Ｘは距離Ｄに対応する散りトナーの数を表わし、鎖線Ｙは距離Ｄに対応する画像抜け発生率を表わしている。このグラフから判るように、圧接部５に至る前に転写材４が中間転写ベルト１の表面に密着する密着部の中間転写ベルト移動方向に沿う距離Ｄが２ｍｍ以上で３０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以上で２０ｍｍ以下であると、トナー散りと、画像抜けの発生を共に減少させ、トナー像の画質が高められることを理解できる。
【００２６】
また、図２から判るように、ベルト案内部材８は、中間転写ベルト１の表面側に突出する向きに湾曲面８ａが形成された断面円弧状を有しているが、湾曲面８ａの曲率半径Ｒは、１０ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ以上に設定されている。曲率半径Ｒをこのように大きく設定することにより、無端状ベルト７によって案内されながら走行する中間転写ベルト１にカールぐせができることを防止し、乃至は抑制でき、中間転写ベルト１のカールぐせに基因するトナー像の転写むらの発生を抑えることができる。
また、無端状ベルト７の裏面に当接する側のベルト案内部材８の湾曲面８ａに植毛処理を施しておくと、その植毛によって、無端状ベルト７とベルト案内部材８とに作用する摩擦力を減少させることができ、無端状ベルト７とベルト案内部材８の経時的な摩耗を効果的に抑制することができる。
なお、本実施形態においては、転写手段として転写ローラ３を使用しているが、スコロトロン等の転写チャージャや、無端状転写ベルトや転写ブラシ等であっても良い。により行っているが、転写装置をチャージャやベルト体としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による一実施形態の画像形成装置である複写機の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による一実施形態にトナー散りと白抜け防止機構の概略構成を示す断面図である。
【図３】トナー散りと白抜け防止機構における中間転写ベルトと記録媒体シートＳとの密着部距離Ｄと散りトナー数および画像抜け発生率との関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明による一実施形態のトナー散りと白抜け防止機構で使用される無端状ベルトの概略構成を示す断面図である
【図５】従来の画像形成装置の転写部の構成を示す概略図である。
【図６】従来の他の実施形態に係る画像形成装置の転写部の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 中間転写ベルト、１Ａ 中間転写ベルト部分、２ 対向ローラ、３ 転写ローラ、４ ガイドローラ、５ 圧接部、６ 転写材部分、７ 無端状ベルト、７ｂ 植毛体、８ ベルト案内部材、８ａ 湾曲面、９ 密着部、１４ 駆動ローラ、１５ 支持ローラ、１６ 対向ローラ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ 画像形成手段、２１ 露光装置、２２ ２次転写装置、２５ 定着装置、３７ 帯電装置、３８Ｂ、３８Ｃ、３８Ｍ、３８Ｙ 現像装置、３９ クリーニング装置、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ 感光体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローラに張架されて移送駆動され、表面にトナー像が形成される無端状の像担持ベルトと、当該像担持ベルトを介して、前記複数のローラ中の１つのローラに対向して配置され、前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加する転写手段とを有し、前記像担持ベルトの表面に当接しながら前記転写手段と前記１つのローラとの間を移動する転写材上に、前記転写手段から前記転写電圧を印加することによって像担持ベルト表面のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記１つのローラと前記転写手段との対向領域よりも前記像担持ベルトの移送方向上流側の像担持ベルト部分の裏面を押圧して当該像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させるベルト案内部材を固定配置し、
当該ベルト案内部材と前記１つのローラとの間に、無端状ベルトを張架し、当該無端状ベルトを前記ベルト案内部材と前記１つのローラとによって前記像担持ベルトの裏面に当接させて当該像担持ベルトの移送と共に前記無端状ベルトが移送されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記無端状ベルトは、１０７Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの体積抵抗値を有す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記載の画像形成装置において、
前記無端状ベルトは、前記像担持ベルトと当接する面に植毛体が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記ベルト案内部材は、前記像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させる向きに湾曲する湾曲面を有し、当該湾曲面の曲率半径を１０ｍｍ以上に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記ベルト案内部材の湾曲面は、前記像担持ベルトの全幅を押圧する押圧面を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持ベルトは、前記ベルト案内部材と転写手段との間に前記転写材と密着する密着部分を有し、当該密着部分の前記像担持ベルトの移動方向に沿う長さが２ｍｍ〜３０ｍｍ以内に設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、転写ローラであり、当該転写ローラに前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加することにより、移動する前記転写材上に像担持ベルト表面のトナー像を転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持ベルトは、感光体表面に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトであり、前記転写材は記録媒体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
複数のローラに張架されて移送駆動され、表面にトナー像が形成される無端状の像担持ベルトと、当該像担持ベルトを介して、前記複数のローラ中の１つのローラに対向して配置され、前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加する転写手段とを有し、前記像担持ベルトの表面に当接しながら前記転写手段と前記１つのローラとの間を移動する転写材上に、前記転写手段から前記転写電圧を印加することによって像担持ベルト表面のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記１つのローラと前記転写手段との対向領域よりも前記像担持ベルトの移送方向上流側の像担持ベルト部分の裏面を押圧して当該像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させるベルト案内部材を固定配置し、
当該ベルト案内部材と前記１つのローラとの間に、無端状ベルトを張架し、当該無端状ベルトを前記ベルト案内部材と前記１つのローラとによって前記像担持ベルトの裏面に当接させて当該像担持ベルトの移送と共に前記無端状ベルトが移送されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記無端状ベルトは、１０７Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの体積抵抗値を有す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記載の画像形成装置において、
前記無端状ベルトは、前記像担持ベルトと当接する面に植毛体が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記ベルト案内部材は、前記像担持ベルト部分を、前記転写手段に移送中の転写材の側へ突出させる向きに湾曲する湾曲面を有し、当該湾曲面の曲率半径を１０ｍｍ以上に設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記ベルト案内部材の湾曲面は、前記像担持ベルトの全幅を押圧する押圧面を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持ベルトは、前記ベルト案内部材と転写手段との間に前記転写材と密着する密着部分を有し、当該密着部分の前記像担持ベルトの移動方向に沿う長さが２ｍｍ〜３０ｍｍ以内に設定されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、転写ローラであり、当該転写ローラに前記像担持ベルトの表面に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加することにより、移動する前記転写材上に像担持ベルト表面のトナー像を転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記像担持ベルトは、感光体表面に形成されたトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトであり、前記転写材は記録媒体であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１８６８２８（Ｐ２００９−１８６８２８Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７８４３（Ｐ２００８−２７８４３）
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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