画像形成装置
【課題】無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有し、このローラに、かかるベルト介して所定の部材が圧接されているベルトユニットであって、かかるローラの経時劣化を抑制するベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の提供。
【解決手段】無端状のベルト１１と、ベルト１１に当接した当接部材６４に対向する位置でベルト６４を巻き掛け、ベルト６４を介して当接部材６４を圧接されたクラウン形状の対向ローラ７２と、対向ローラ７２の各端部の周面に当接し、対向ローラ７２の回転に対する抵抗を与える抵抗部材３１を用いる。
【解決手段】無端状のベルト１１と、ベルト１１に当接した当接部材６４に対向する位置でベルト６４を巻き掛け、ベルト６４を介して当接部材６４を圧接されたクラウン形状の対向ローラ７２と、対向ローラ７２の各端部の周面に当接し、対向ローラ７２の回転に対する抵抗を与える抵抗部材３１を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有するベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式等を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたローラとを有するベルトユニットを備えた画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。
【０００３】
このようなベルトユニットあるいは画像形成装置において、かかるローラが、いわゆるクラウン形状とされている場合がある。これは、たとえば、かかる画像形成装置において、かかるベルトが中間転写ベルトであるとともに、かかるローラが転写対向ローラである場合に、表面が凹凸の厚紙が使用されたときにも、印刷品質すなわち画像形成品質が高レベルである事を求められるようになったためである。
【０００４】
すなわち、かかる凹凸紙は中間転写ベルトと完全な密着が難しく、実効転写電界が上がりにくいという事情があり、また、転写バイアスを与えても凹凸紙と中間転写ベルトとのギャップ部での放電が生じやすいという事情があるため、「凹凸紙白抜け」または「凹凸紙ボソツキ」という特徴的な異常画像が発生しやすいという問題がある。
【０００５】
かかる問題の解決手段として、中間転写ベルトを低硬度とし、さらに圧力をかけて中間転写ベルトと紙との隙間を物理的に減らす方法が知られており、このような手段においては、一般的に、中間転写ベルトを弾性を有するものとし、この中間転写ベルトを介して転写対向ローラに対向する位置において中間転写ベルトの外周面から転写ローラを当接させ高圧で加圧することで転写ニップを形成するが、この際、転写ニップにおける密着圧の等圧化、及び、転写対向ローラをバイアス印加ローラとした場合における放電防止のための接触の安定化を狙い、転写対向ローラをクラウン形状、すなわち和タイコのような中膨らみの形状とするのである。転写対向ローラをクラウン形状とするのは中間転写ベルトの走行時の蛇行を防止するのにも有効である。なお、ベルトの蛇行防止技術として、種々の技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このように、中間転写ベルトを弾性ベルトとするとともに転写圧を高圧にし、さらに転写対向ローラをクラウン形状とした場合、経時で転写対向ローラの端部の円周面で劣化、具体的には亀裂・磨耗が発生する事がある。亀裂・磨耗が生じた転写対向ローラでは中間転写ベルトの走行不良が生じ、また端部においてバイアスが印加されにくくなって画像の端部にのみ画像濃度を低下させてしまうという問題が生じやすい。また、転写対向ローラの亀裂・磨耗が生じると、これによって発生した磨耗紛が中間転写ベルト張架系の内周に回り込み、中間転写ベルト、中間ベルトの駆動ローラや張架ローラを汚してしまうという問題も生じ得る。
【０００７】
しかしながら、従来においてこのような問題に着目しこれを解決しようとする技術は未だ提案されていない。そして、このような問題は、上述して例示した構成に限らず、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有し、このローラに、かかるベルト介して所定の部材が圧接されているベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において生じ得る。
【０００８】
本発明は、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有し、このローラに、かかるベルト介して所定の部材が圧接されているベルトユニットであって、かかるローラの経時劣化を抑制するベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、無端状のベルトと、このベルトに当接した当接部材に対向する位置で同ベルトを巻き掛け、同ベルトを介して同当接部材を圧接されたクラウン形状の対向ローラと、この対向ローラの各端部の周面に当接し、同対向ローラの回転に対する抵抗を与える抵抗部材を有するベルトユニットにある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材を前記周面に圧接させるための付勢手段を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材が前記対向ローラに当接する位置は、前記ベルトの移動方向において前記当接部材が同ベルトに当接する位置の中心と前記対向ローラの回転中心とを結ぶ直線と同対向ローラの周面とが交わる位置よりも、同対向ローラの回転方向において下流側の位置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材を前記対向ローラに接離させる接離手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材がローラであり、この抵抗部材を回転駆動する駆動手段を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材の、前記対向ローラに当接する部分は、摺動性を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記ベルトが弾性層を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記ベルトが像担持体であり、同ベルトと前記当接部材とが対向する領域において、同ベルトに担持された像が他の媒体に転写されることを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載のベルトユニットを有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、無端状のベルトと、このベルトに当接した当接部材に対向する位置で同ベルトを巻き掛け、同ベルトを介して同当接部材を圧接されたクラウン形状の対向ローラと、この対向ローラの各端部の周面に当接し、同対向ローラの回転に対する抵抗を与える抵抗部材を有するベルトユニットにあるので、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００１９】
前記抵抗部材を前記周面に圧接させるための付勢手段を有することとすれば、付勢手段によって対向ローラに圧接された抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２０】
前記抵抗部材が前記対向ローラに当接する位置は、前記ベルトの移動方向において前記当接部材が同ベルトに当接する位置の中心と前記対向ローラの回転中心とを結ぶ直線と同対向ローラの周面とが交わる位置よりも、同対向ローラの回転方向において下流側の位置であることとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスをその回転中心に向けた成分として速やかに緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２１】
前記抵抗部材を前記対向ローラに接離させる接離手段を有することとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、また抵抗部材を対向ローラに接離させることによりこれらの経時劣化が低減されることも相俟って、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２２】
前記抵抗部材がローラであり、この抵抗部材を回転駆動する駆動手段を有することとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成とともに抵抗部材をローラとして回転駆動することで対向ローラのストレスをより高度に緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２３】
前記抵抗部材の、前記対向ローラに当接する部分は、摺動性を有することとすれば、摺動性を有する抵抗部材による比較的簡易な構成で、抵抗部材及び対向ローラの劣化を抑制しつつ、対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２４】
前記ベルトが弾性層を有することとすれば、ベルトの密着性を向上しつつ、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２５】
前記ベルトが像担持体であり、同ベルトと前記当接部材とが対向する領域において、同ベルトに担持された像が他の媒体に転写されることとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、転写性が向上することによって画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２６】
本発明は、かかるベルトユニットを有する画像形成装置にあるので、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質が向上し得る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられたベルトユニットの一部の概略斜視図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられたベルトユニットの他の一部の概略正面図である。
【図４】図２、図３に示したベルトユニットに備えられた抵抗部材の機能を説明する概略図である。
【図５】従来のベルトユニットにおいて生じる現象を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、フルカラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、印刷機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００２９】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を像形成物質としてのトナーを担持することで形成可能な第１の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００３０】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持された可撓性を有する第２の像担持体としての中間転写体たる無端状のベルトである中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の移動方向であって図１において反時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で等間隔で並列に並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００３１】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための作像ユニットである画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３２】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００３３】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である記録材としての用紙たる転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００は中間転写方式言い換えると間接転写方式の画像形成装置となっている。したがって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の画像形成装置である。
【００３４】
転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部５８を形成している。
【００３５】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された一次転写手段としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３６】
転写ベルト１１は、図示を省略するが、５０〜１５０μｍ厚の基体と、この基体上に形成された、１５０〜１０００μｍ厚の弾性層と、この弾性層上に形成された０．１〜１０μｍ厚の保護表面層としての表面層とを有している。
【００３７】
基体は単層の樹脂材であるポリイミド製であるが、ＰＡやＰＣやＥＴＦＥなどによって形成しても良い。基体は、通常の単層型中間転写ベルトの抵抗と同オーダであり、これを実現するために、カーボン含有導電材やイオン系導電材を混入されて成型され、内周面が１０＾９〜１０＾１１Ω/□となっている。なお、その製法には多種多様な製法が有る。
【００３８】
弾性層は難燃性ゴムで作られ、基体とほぼ同抵抗オーダに形成される。難燃性ゴムとしてはクロロプレンゴム類等が挙げられる。弾性層の製法は次のとおりである。外を囲む型の中に原液を投下して、加熱条件を振りながら加熱・作成する。その後、冷却してから、内側に移動し、表面にプライマなどの処理を行ったのち、ローラコートもしくはディッピングで弾性層を製造する。なお、他にも、いろいろな成型方法がある。弾性層も電気特性が重要であり、原液を適当に常時、体積抵抗率：ρｖ＝１Ｅ８〜１２Ω・cmとなるように成型される。
【００３９】
最後に表面層を形成するが、この層はトナーとの付着力が弱い材料とする。たとえば、ウレタン、ＰＣ、フッソ樹脂、シリコン樹脂などである。この場合も原液を適当に常時、体積抵抗率：オモテ面が１０＾１０〜１０＾１２Ω/□となるように成型される。
【００４０】
転写ベルト１１は以上のように構成されており、全体では、抵抗及び硬度は次のようになっている。なお、厚さは４００〜１０００μｍとなっており、弾性層を有しない非弾性ベルトの厚み４０〜１５０μｍよりも厚くなっている。
【００４１】
・抵抗特性
体積抵抗率：ρｖ＝１０＾８〜１０＾１２Ω・ｃｍ
内面と外面における表面抵抗：ρｓ＝１０＾１０〜１０＾１２Ω/□
・硬度
マイクロ硬度計Ｍｄ−１値：５０〜８０
ＪＩＳ Ａでは７０〜９０の値
他に機械的な特性としては、カール剛度などもあるが、これに関してはたとえば特開２００７−１０８７９４号公報などに記載されている。
【００４２】
転写ベルト１１は、幅方向において、Ａ４横サイズの転写紙Ｓに対応した幅を有している。よって、画像形成装置１００は、最大でＡ３縦サイズの転写紙Ｓに対する画像形成が可能となっている。
【００４３】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたベルトユニットである中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の右側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写手段としての２次転写装置５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの下方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである書き込みユニットとしての露光装置たる光走査装置８とを有している。
【００４４】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の転写ニップ部たる転写ニップとしての２次転写ニップである２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００４５】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像すなわち未定着トナー画像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓを搬送する図示しない搬送ローラを備え、中途部にレジストローラ対４、定着装置６を配設された給紙路３２と、給紙路３２の終端に位置し定着済みの転写紙Ｓである画像出力物を本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫと、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７とを有している。
【００４６】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動手段としての駆動モータを含む駆動装置と、画像形成によって生じた、不要となったトナーを貯留する図示しない廃トナーボトルと、画像形成装置１００の動作全般を制御する図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段９１とを有している。
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、転写ベルトユニット１０と、光走査装置８と、定着装置６とは、シート給送装置６１の上方に位置する画像形成部を構成している。
【００４７】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する支持ローラとしての張架ローラ７５、３３と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置であるベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００４８】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動モータを備えた図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにそれぞれ独立して１次転写バイアスを印加する図示しない第１の転写バイアス印加手段としての電源及び制御手段９１の一機能として実現された第１の転写バイアス制御手段とを有している。
【００４９】
転写ベルトユニット１０はまた、図２または図３に示すように、駆動ローラ７２に接続され、２次転写装置５に後述するように備えられている２次転写ローラ６４との間で２次転写バイアスを印加する第２の転写バイアス印加手段としての電源３０と、駆動ローラ７２の各端部の周面に当接し、駆動ローラ７２の回転に対する抵抗を与える抵抗部材としての補助押圧ローラ３１と、各補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２の周面に圧接させるための付勢手段としての付勢部材である押圧バネ３６と、各補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に接離させる接離手段として機能するとともに各補助押圧ローラ３１を回転駆動する駆動手段として機能する駆動部３７とを有している。
【００５０】
転写ベルトユニット１０はまた、図示を省略するが、駆動ローラ７２を２次転写ローラ６４に向けて付勢した付勢部材としてのバネを有している。なお、図２においては、同図に示されている各部材の大きさ、形状等を誇張して示している。たとえば、転写ベルト１１の厚さは実際よりも厚く示されており、駆動ローラ７２の形状も、後述するクラウン形状を誇張して示している。このことは他の図においても同様である。
【００５１】
図１に示すように、駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、転写ベルト１１を回転搬送可能に掛け渡し、掛け回した支持ローラとなっている。クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。支持ローラ７２、７４、７５、３３のうち、張架ローラ３３のみが転写ベルト１１の外周面である表面に当接し、他の支持ローラ７２、７４、７５は、転写ベルト１１の内周面である裏面に当接している。
【００５２】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ転写ニップとしての１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、クリーニング対向ローラ７４と張架ローラ７５との間に張り渡した部分において形成されている。クリーニング対向ローラ７４と張架ローラ７５とは、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００５３】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界や、駆動ローラ７２と２次転写ローラ６４との間で転写ベルト１１を挟み付ける圧力であるニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００５４】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ６４を当接されており、２次転写ローラ６４に対向する位置で転写ベルト１１を巻き掛けて２次転写部５７を形成している。よって駆動ローラ７２は対向ローラとしての２次転写対向ローラを兼ねている。
【００５５】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１の傷を防止することと、Ａ１方向における２次転写部５７の幅すなわちニップ幅を増やすこととを考慮して低硬度の発泡層を有する発砲ローラとされている。駆動ローラ７２は、電源３０により、−２〜−１０ｋＶの斥力バイアスを軸芯に印加され、バイアス印加ローラとなっている。駆動ローラ７２の材質の抵抗はイオン導電材の混合により体積抵抗率：ρｖ＝１０＾８〜１０＾１２Ω・ｃｍに調整されている。形状的には、中央部は円筒部となるが、端部では径を０．５ｍｍほど細めている。
【００５６】
このクラウン形状により、転写ベルト１１の蛇行を防止ないし抑制する。すなわち、転写ベルト１１は弾性層を有するために比較的厚くなっており、このため、曲率半径の小さなローラに巻き掛けられている場合にはこのローラの周面に倣いにくく、ぶれ、蛇行が生じやすいが、駆動ローラ７２はクラウン状であるため、駆動ローラ７２に巻き掛けられた、２次転写部５７におけるぶれ、蛇行が防止ないし抑制され、２次転写が良好に行われる。
すでに述べたように、図ではクラウン形状を誇張して示しているが、実際は中央部のφ２０ｍｍに対し両端部の径を０．５ｍｍほど小さくしており、２．５％程度のクラウンとなっている。
【００５７】
張架ローラ７５は、幅方向において転写ベルト１１の幅に対応した幅を有する金属ローラである。張架ローラ７５は、転写ベルト１１に僅かに押圧力を与えており、２次転写部５７において転写ベルト１１と２次転写ローラ６４とによって形成されるＡ１方向上流側の楔状の空間を、転写紙Ｓが２次転写部５７に滑らかに進入するように形成する入口ガイド材としての機能を有する。この入口ガイド材としては、張架ローラ７５のようなローラ状でなく、転写ベルト１１に当接する面がＲ形状をなした固定材であっても良い。
【００５８】
クリーニング対向ローラ７４は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
各補助押圧ローラ３１は、截頭円錐形状の円筒ローラであり、互いに同形状をなしている。各補助押圧ローラ３１は、駆動部３７により、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転速度に後れる速度で回転駆動されるようになっている。この速度については後述する。
【００５９】
各補助押圧ローラ３１は、駆動部３７により、その回転中心軸が駆動ローラ７２の回転中心軸と互いにねじれの関係を保つとともに、各補助押圧ローラ３１同士で幅方向の中心に対し互いに対称な位置を占めるように支持されている。これは、駆動ローラ７２の各端部の円錐部分の周面に、各補助押圧ローラ３１の周面が沿うように、各補助押圧ローラ３１を当接させるためである。
【００６０】
各補助押圧ローラ３１は、駆動ローラ７２の各端部の周面に当接して駆動ローラ７２の回転に対する抵抗を与えるために、その表層は、駆動ローラ７２との当接位置における駆動ローラ７２の回転方向と逆の方向に作用する摩擦力を与える必要がある。ただし、駆動ローラ７２への接触時間の長さを考慮して、各補助押圧ローラ３１の表面の摩擦係数は、転写ベルト１１の内周面の摩擦係数よりも小さくされ、具体的には、各補助押圧ローラ３１の表層は、テフロン（登録商標）によって構成されている。
各補助押圧ローラ３１に関するその余の点については後述する。
【００６１】
電源３０は、駆動ローラ７２を上述のようにバイアスローラとして機能させるものであり、駆動ローラ７２に、直流またはこれに交流を重畳した電圧を印加することで、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電極性と同極性のバイアスである２次転写バイアスを印加する。駆動ローラ７２は、電源３０によるバイアス印加により転写ベルト１１上に担持されたトナー像に対する斥力を発生させる斥力ローラとして機能し、これによって２次転写部５７にかかるトナー像を転写紙Ｓ上に静電転写する転移電界を形成する。電源３０は、制御手段９１の一機能として実現された第２の転写バイアス制御手段を接続されており、駆動ローラ７２によるバイアス印加のタイミング等を制御されるようになっている。
【００６２】
図示を省略するが、接離手段として機能する駆動部３７は、ソレノイド、あるいはピニオンラック等を含む機構によって構成される。また駆動手段として機能する駆動部３７は、駆動源としてのモータ等を含む構成となっている。
【００６３】
クリーニング装置１３は、図１においてクリーニング対向ローラ７４の左方に配設されている。クリーニング装置１３は、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置、すなわち、Ａ１方向において２次転写部５７の下流側且つ１次転写部５８の上流側の位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブレード１３ａと、クリーニングブレード１３ａをその内部に収容したケース１３ｂとを有している。
【００６４】
クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブレード１３ａで掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
転写ベルトユニット１０は、本体９９に対して一体で着脱可能となっている。
【００６５】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部に配設されている。
シート給送装置６１は、最上位の転写紙Ｓの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓを１枚ずつ分離してレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。この点、給紙ローラ３は分離ローラとしても機能する。
シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓは、給紙路３２を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００６６】
２次転写装置５は、駆動ローラ７２に対向して配置されている。２次転写装置５は、駆動ローラ７２との間で転写ベルト１１を挟むようにして配設され、転写ベルト１１との間を通過する転写紙Ｓに転写ベルト１１上のトナー像を転写可能とするための２次転写部材である転写部材としての転写ローラたる回転体である２次転写ローラ６４を有している。
【００６７】
２次転写装置５はまた、Ａ１方向において２次転写部５７の上流側に配設され、レジストローラ対４によって２次転写部５７に向けて繰り出された転写紙Ｓを２次転写部５７に案内する態様で転写紙Ｓの搬送時のガイドを行う紙ガイドとしてのガイド板３８と、Ａ１方向において２次転写部５７の下流側に配設され、２次転写部５７において転写ベルト１１上のトナー像を転写された転写紙Ｓを２次転写ローラ６４から分離して定着装置６に向けて搬送する分離板３９とを有している。
【００６８】
２次転写装置５はまた、２次転写ローラ６４をクリーニングする図示しないクリーニング装置と、２次転写ローラ６４を駆動ローラ７２に向けて付勢した付勢部材としての図示しないバネとを有している。
【００６９】
２次転写ローラ６４と、転写ベルト１１の２次転写部５７近傍の一部とは、給紙路３２に臨むように配設されており、２次転写部５７を形成している。２次転写ローラ６４は転写ベルト１１に当接して２次転写部５７を形成する当接部材として機能する。このように、２次転写ローラ６４と転写ベルト１１とが対向し、密着した領域が２次転写部５７となっている。
【００７０】
２次転写ローラ６４は、図示を省略するが、接地された芯金と、芯金の回りに設けられた、ウレタンやＥＰＤＭなどにイオン系導電剤やカーボンブラックなどを配合して発泡した部材と、この部材表面に形成された表層とを有している。イオン系導電剤としてはリチウムイオンやナトリウムイオンが挙げられる。かかる部材は、弾性ゴム素材と、この弾性ゴム素材の表面に形成された低摩擦層とによって形成しても良い。かかる部材の抵抗は転写ベルト１１とほぼ同じオーダが望ましく、１０＾９〜１０＾１２Ω・ｃｍとされている。表面硬度はＪＩＳ−Ａ硬度３０度以上に調整されている。表層は樹脂材を被覆して形成したものであり、これにより長期のトナーフィルミングなどの影響を除いている。かかる樹脂材としてはテフロン（登録商標）を用いている。これにより経時的耐久性が高くなっている。
【００７１】
ガイド板３８は、図示を省略するが、金属製の基体と、転写紙Ｓとの摺動が大きい部分において摩擦係数を下げるために基体に貼り付けられた、摺動性の高い摺動部材とを有している。摺動部材はテフロン（登録商標）であるがＰＥＴフィルムであっても良い。
【００７２】
定着装置６は、図示しないヒータを内部に有する中空の金属ローラである加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に巻き掛けられた定着ベルト６３と、加熱ローラ６２とともに定着ベルト６３を巻き掛けたゴム製の定着ローラ６８と、定着ローラ６８との間で定着ベルト６３に圧接し圧接部であるニップ部としての定着ニップ７０を形成する中空のローラである加圧ローラ６９と、加圧ローラ６９の内部に配設された図示しないヒータとを有している。
【００７３】
定着装置６はまた、加熱ローラ６２及び定着ローラ６８とともに定着ベルト６３を巻き掛けたテンションローラ７３と、テンションローラ７３に、定着ベルト６３の張力を増加する向きの付勢力を与えるようにテンションローラ７３を定着ベルト６３の内側から外側に向かって付勢した付勢部材としての図示しないスプリングと、定着ベルト６３の温度を検知する温度検知手段としての図示しないサーミスタと、定着装置６に備えられた以上の構成を囲繞し内包して作業者にかかる構成が直接触れられないようにしたケーシングとしての定着ケース８５とを有している。
【００７４】
定着装置６は、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ニップ７０に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、転写紙Ｓに担持されたトナー像を同転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００７５】
トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、ワックス成分が内部に均一に分散した重合トナーであって、転写ベルト１１に付着した際、ワックス成分の外部への析出が少なくなっている。かかる各色のトナーは、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫに補給される。
【００７６】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは互いに同様の構成となっている。画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、作像手段として、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、クリーニング手段としてのクリーニング器であるクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫと、除電手段としての図示しない除電装置と、帯電バイアス形成のためにＡＣ帯電を行なう帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫを備えた帯電手段としての帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫと、２成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫとを有している。
【００７７】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、本体９９に固定された図示しないガイドレールに沿って本体９９に対して引き出し自在であるとともに、本体９９に押し込むことが可能であり、本体９９に対して着脱自在に設置されたプロセスカートリッジとなっている。プロセスカートリッジとしての画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、本体９９に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことが可能であるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。またプロセスカートリッジの要素である各部の寿命が同等とされているため、不要な交換が防止、抑制され、さらに好ましい構成となっている。
【００７８】
このような構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号がユーザによって入力されると、制御手段９１において形成すべき所望の画像であるフルカラー画像に対応した画像情報を含む印刷ジョブである画像形成ジョブがメモリに記憶され保持されるとともに、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。
【００７９】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫにより帯電バイアスによって表面を所定の極性に一様に帯電され、光走査装置８からの、同図の紙面垂直方向に略一致する主走査方向への、上方へ向けた、光変調されたレーザー光の露光走査すなわち照射により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像による、画像情報に応じた潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫの現像バイアス及びトナーの帯電によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像されて顕像化され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。
【００８０】
なお、制御手段９１は、光走査装置８を駆動して各色に対応した静電潜像を形成するにあたり、メモリに記憶した画像情報をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の色情報に分解し、各色に分解された単色の画像情報である各色画像情報に基づいて光走査装置８を駆動する。
【００８１】
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、Ａ１方向の最上流側に位置するイエロートナー画像から、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像の順で、順次、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって形成される１次転写バイアスにより、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に１次転写されて色重ねが行われ、転写ベルト１１上にはフルカラーのトナー画像である合成カラー画像が形成され担持される。
【００８２】
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力に伴い、シート給送装置６１に備えられた給送ローラ３が回転して転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して給紙路３２に送り込み、給紙路３２に送り込まれた転写紙Ｓは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。
【００８３】
転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、言い換えると給紙タイミングを計られて、レジストローラ対４が回転し、２次転写部５７では、転写ベルト１１に担持されている合成カラー画像が、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアス及びニップ圧の作用によって他の媒体である転写紙Ｓに一括して２次転写され、記録される。
【００８４】
このとき、転写ベルト１１が弾性層を有し、また駆動ローラ７２がクラウン形状であることにより、転写紙Ｓがたとえば凹凸紙であるような場合であっても、２次転写部５７において転写紙Ｓと転写ベルト１１及び転写ベルト１１上のトナー像とは密着し、２次転写バイアスを与えても転写紙Ｓと転写ベルト１１との間での放電が防止ないし抑制され、実効転写電界が良好となり、またニップ圧が安定した状態で等圧化され、２次転写が良好に行われる。
【００８５】
転写紙Ｓは２次転写装置５によって搬送されて定着装置６に送り込まれ、定着装置６において定着ベルト６３と加圧ローラ６９との間の定着ニップ７０すなわち定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。
【００８６】
定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。
【００８７】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に残留し不要なトナーとなった残留トナーである転写残トナーをクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより表面から拭い去られて除去され、除電装置によって除電され、表面電位を初期化されて、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。クリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの表面から除去された転写残トナーは廃トナーボトルに貯留される。
【００８８】
２次転写を終えた２次転写部５７通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブレード１３ａによって転写後にその表面に残留した不要なトナーである転写残トナーを拭い去られ、除去されてクリーニングされ、次の転写に備える。クリーニング装置１３により転写ベルト１１の表面から除去された転写残トナーは廃トナーボトルに貯留される。
【００８９】
ここで、補助押圧ローラ３１を設けた意義について、適宜、図４と図５とを対比しながら説明する。図４は、補助押圧ローラ３１の作用を示したものであり、図５は、補助押圧ローラ３１を備えていない場合に生じる現象を示したものである。なお、図４（ａ）、図５（ｂ）において、転写ベルト１１の図示は省略している。
【００９０】
すでに述べたように、駆動ローラ７２はクラウン形状であり、２次転写部５７にはニップ圧が作用しているため、駆動ローラ７２は、その中央部において転写ベルト１１の移動速度と同速度で回転するが、その端部においては転写ベルト１１の移動速度と速度差が生じる。この速度差が生じる部分においても、駆動ローラ７２は転写ベルト１１とグリップしているため、駆動ローラ７２は、その端部において、これより早く移動する転写ベルト１１に強制的に回転される向きの力を受けることとなる。
【００９１】
したがって、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、ニップである２次転写部５７において、Ａ１方向に沿った２次転写部５７の幅方向に、せん断力Ｆｎｉｐが発生する。なお、これらの図において、角度θは、駆動ローラ７２の回転中心を中心とした、駆動ローラ７２の周面上のある点を基準とした位相であり、角度θ＝αは、かかる幅方向における中心位置の位相を示している。また、図４（ａ）に示している角度θ＝βは、補助駆動ローラ３１が駆動ローラ７２に当接した位置の位相であり、補助駆動ローラ３１と駆動ローラ７２とによりニップが形成されている場合には、このニップの、Ａ１方向における幅方向の中心位置の位相を示す。
【００９２】
せん断力Ｆｎｉｐは、駆動ローラ７２が、その端部において、これより早く移動する転写ベルト１１に強制的に回転される向きの力を受けることによって形成されるものであるため、駆動ローラ７２は、中央部と端部とにおいて、端部の方が大きい角速度で回転しようとすることとなる。よって、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、中央部と端部との間で歪εが生じ、駆動ローラ７２は変形することとなる。
【００９３】
せん断力Ｆｎｉｐは、その影響がある程度小さいとすれば、かかる歪εが生じても、駆動ローラ７２の変形は弾性変形のみとなり、歪εは蓄積されない。しかし、せん断力Ｆｎｉｐによるせん断ストレスは、図４（ａ）、図５（ａ）に矢印で示しているように、一方向にしか働かないため、経時では、歪εは、塑性変形歪として蓄積されていく。図５（ｂ）はこの蓄積の様子を示しており、θ＝αの位置を通過するタイミング、言い換えるとθ＝２πｎ＋αとなるタイミングで、歪εが増加していくことが示されている。
【００９４】
このように歪εが蓄積されていき、駆動ローラ７２の歪許容範囲を超えると、駆動ローラ７２は亀裂等による劣化、最悪の場合には破壊を生じる。このような劣化のメカニズムとしては、たとえば、かかる歪εが発泡ローラを構成する繊維の引張りなどの力を発生し、歪量が比較的大きくある程度の伸びが生じたときに、破壊が開始することが考えられる。歪εの蓄積は、駆動ローラ７１の端部と転写ベルト１１との間で滑りが生じると若干緩和されるものの、この場合には駆動ローラ７２、転写ベルト１１の磨耗を生じる。
【００９５】
駆動ローラ７２は、上述のように、転写ベルト１１の傷を防止することと、ニップ幅を増やすこととを考慮して低硬度の発泡ローラとなっており、歪εが蓄積されることによるストレスに対し、歪εが１０％程度であれば許容範囲であるが、蓄積された歪εはこれを超え得る。発泡ローラは耐久性が比較的低い場合があり、この場合には経時的に劣化が進行し易い。発泡層に難燃剤を混入させると硬化を起こすこともあり得る。また、駆動ローラ７２はバイアスローラであるため、放電が生じると、歪εの蓄積と相俟って、劣化が進行し得る。さらに、２次転写部５７の入り口において、転写ベルト１１はブレを起こし得るが、ブレが生じると、かかる入口での駆動ローラ７２と転写ベルト１１との間に摩擦力が変動してせん断ストレスが増加し、これも歪εの蓄積を進行させ駆動ローラ７２の劣化を進行させる要因となり得る。
【００９６】
このように、駆動ローラ７２は、歪εの蓄積により、磨耗、亀裂、さらには破壊を生じ得る。また転写ベルト１１の磨耗も生じ得る。そして、これらの少なくとも１つを生じれば、転写ベルト１１の走行不良が生じ得るとともに、端部においてバイアスが印加されにくくなって画像の端部にのみ画像濃度を低下させ得る。また、駆動ローラ７２の亀裂・磨耗、転写ベルト１１の磨耗が生じると、これによって発生した磨耗紛が転写ベルト１１の内周に回り込み、転写ベルト１１、駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３を汚し、転写ベルト１１の走行不良を加速し得る。さらに、クリーニング対向ローラ７４が汚れるとクリーニング装置１３の機能を低下させ、画像形成不良の原因ともなり得る。これは、駆動ローラ７２をソリッドローラのような高硬度のローラとした場合にも同様に生じ得る。二次転写対向ローラの端部面に与えられたストレスは、発泡ローラを構成する繊維への引っ張りなどの力となる。ある程度延ばされた場合、破壊が始まる。それは歪量などで発生するものである。
【００９７】
しかしながら、補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２の各端部の周面に当接するように設け、この各端部の回転に対する抵抗を与えると、図４（ａ）に示すように、補助駆動ローラ３１が駆動ローラ７２に当接したθ＝βの位置で、せん断力Ｆｎｉｐと逆向きのせん断力Ｆｏｐｔが作用し、全体としてのせん断力ＦはＦｎｉｐ＋Ｆｏｐｔとなり、せん断力Ｆｎｉｐよりも十分に小さな値となって、同図（ｂ）に示すように、歪εの蓄積が改善される。具体的には、歪εの蓄積は抑制ないし解消される。このように、補助押圧ローラ３１を設けるという比較的簡易な構成によって駆動ローラ７２の回転に対して逆方向に負荷を与えることで、歪εの絶対値は低く抑えられ、駆動ローラ７２の耐久性が向上する。
【００９８】
これにより、駆動ローラ７２の亀裂等による劣化、破壊、磨耗、転写ベルト１１の磨耗が解消ないし緩和され、これらに起因する転写ベルト１１の走行不良が解消ないし抑制されるとともに、端部においてもバイアスが良好に印加され画像濃度が安定する。また、駆動ローラ７２の亀裂・磨耗、転写ベルト１１の磨耗が生じることによって発生した磨耗紛が転写ベルト１１の内周に回り込み、転写ベルト１１、駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３を汚し、転写ベルト１１の走行不良を生じることが解消ないし抑制される。さらに、クリーニング対向ローラ７４が汚れることによりクリーニング装置１３の機能を低下させ、画像形成不良の原因となることも解消ないし抑制される。
【００９９】
駆動手段として機能する駆動部３７は、補助押圧ローラ３１の回転駆動を行うにあたり、補助押圧ローラ３１の回転速度、回転方向を、このような利点をより高度ないし確実に得るように、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転速度に後れる速度となるように設定する。この設定にあたっては、駆動ローラ７２の中央部と端部とでの径の比も勘案される。補助押圧ローラ３１の回転方向を、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転方向と同方向とし、補助押圧ローラ３１の回転速度を、駆動ローラ７２の端部の回転速度より遅くしても良い。駆動手段として機能する駆動部３７は、制御手段４１による制御によって補助押圧ローラ３１の回転速度、回転方向を設定されるようになっている。この点、制御手段４１は、抵抗部材駆動制御手段として機能する。
【０１００】
接離手段として機能する駆動部３７は、駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の接離を行うにあたり、そのタイミングを、このような利点をより高度ないし確実に得るように設定する。たとえば、駆動ローラ７２の回転駆動により転写ベルト１１の走行が行われるときには少なくとも補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に当接させる。この当接の態様は、間欠的であっても良い。かかる走行の終了後も、歪εの蓄積を解消ないし抑制するように、補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に当接させてもよく、この場合は、補助押圧ローラ３１の回転方向は、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転方向と逆方向とする。接離手段として機能する駆動部３７は、制御手段４１による制御によって駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の接離タイミングを設定されるようになっている。この点、制御手段４１は、抵抗部材接離制御手段として機能する。
【０１０１】
このような利点は、駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の押圧力と摩擦力とを調整すること等によってせん断力Ｆｏｐｔを適切に設定することで得られる。たとえば、押圧力は押圧バネ３６に付勢力の調整によって調整され、摩擦力はかかる付勢力の調整と補助押圧ローラ３１の表面の摺動性の調整とによって調整される。この点、補助押圧ローラ３１の表面はテフロン（登録商標）で被覆されることで摺動性を得ており、この摺動性が駆動ローラ７２と転写ベルト１１との摩擦力よりも駆動ローラ７２と補助押圧ローラ３１との摩擦力が小さくなる範囲であることで、かかる利点が良好に得られるようになっている。また、テフロン（登録商標）で被覆されていることにより、経時的な耐久性も高くなっている点でも優れている。
【０１０２】
補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に当接させる位置は、本来的には、２次転写ローラ６４が駆動ローラ７２に圧接される方向の延長線上であると、補助押圧ローラ３１が駆動ローラ７２に押圧される方向とかかる方向とが一直線上で互いに逆方向となるため静的に良いが、本形態では、２次転写部５７の出口よりも、入口に近い位置、より具体的には、図４（ａ）において符号Ｘで示す位置よりも、駆動ローラ７２の回転方向において下流側で、２次転写部５７より上流の位置となっている。Ｘ位置は、Ａ１方向において補助押圧ローラ３１が駆動ローラ７２に当接する位置である２次転写部５７の中心すなわちθ＝αである位置と駆動ローラ７２の回転中心とを結ぶ直線と、駆動ローラ７２の周面とが交わる位置である。
【０１０３】
この理由を述べると次のとおりである。駆動ローラ７２は、転写ニップ部である２次転写部５７において、自身のトルクにより、円周方向と半径方向とで歪む。この歪状態は、円周方向ではせん断力Ｆｎｉｐとなり、半径方向では強い圧縮力となっており、複雑な状態となっている。補助押圧ローラ３１をかかる位置において駆動ローラ７２に当接させると、駆動ローラ７２の変形により、円周方向の歪状態が半径方向への歪状態すなわち発泡層などが受ける圧縮力に変わり、駆動ローラ７２内部の引張力が緩和され、かかる歪状態が緩和される。この緩和現象は、駆動ローラ７２が２次転写部５７において発泡層などで受けるストレスの緩和が速やかに行われるよう早いタイミングで作用し、せん断力Ｆｏｐｔも小さくなる。
【０１０４】
上述の静的なバランスからは、位置Ｘに近い方が良いが、駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の押圧力が小さくて済むのは、２次転写部５７に近い方が良く、補助押圧ローラ３１が駆動ローラ７２に当接する位置は、これらを比較考量したうえで決定される。
【０１０５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１０６】
たとえば、接離手段は省略しても良いが、抵抗部材と対向ローラとの常時当接による劣化を考慮すれば、接離手段を設けて、適時に、抵抗部材を対向ローラに当接させるのが好ましい。ただし、接離手段を省略することのコストメリットを考慮してこれを省略し、抵抗部材を定位置に配設しても良い。この場合、付勢手段を省略し、対向ローラに対する抵抗部材の摩擦力が良好に得られるよう、対向ローラに対する抵抗部材の押圧力が適正に得られる位置に、抵抗部材を配設する。
【０１０７】
駆動手段は省略しても良いが、上述の利点を良好に得る観点からは、これを設ける方が好ましい。ただし、駆動手段を省略した場合には、抵抗部材は、補助押圧ローラ３１のようなローラでなく、対向ローラに当接する部分が曲面等をなし滑らかに当接する非回転の部材であっても良い。
【０１０８】
当接部材は、２次転写ローラ６４のような回転体でなく、固定配置された部材であっても良く、また、回転体である場合も、２次転写ローラ６４のようなローラでなく、無端状のベルトであっても良い。
【０１０９】
ベルトユニットは、転写ベルトユニット１０のような、中間転写体を無端状のベルトとして備えるものでなく、感光体等、潜像担持体を無端状のベルトとして備えたものであっても良いし、中間転写体や潜像担持体のような像担持体でなく、記録媒体搬送ベルトのようなベルトを無端状のベルトとして備えたものであっても良い。
【０１１０】
かかる条件を満たせば、本発明を適用する画像形成装置は、タンデム型であっても、上述した間接転写方式でなく、直接転写方式を採用可能である。また、画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することが可能であるし、他にも、シート状の有機感光体等の像担持体上に各色のトナー像を現像するものの色重ね自体は別にある中間転写体を用いる方式、あるいは中間転写体を複数用いる方式、中間色トナーを用いる方式等の画像形成装置にも同様に適用することが可能である
【０１１１】
その他、画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
【０１１２】
このような画像形成装置に用いる画像形成物質として現像剤を用いる場合、この現像剤は、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。さらには、画像形成物質はインク等であっても良い。
【０１１３】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１１４】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１５】
１０ ベルトユニット
１１ 無端状のベルト、像担持体
３１ 抵抗部材
３６ 付勢手段
３７ 接離手段、駆動手段
５７ ベルトと当接部材とが対向する領域
６４ 当接部材
７２ 対向ローラ
１００ 画像形成装置
Ａ１ ベルトの移動方向
Ｓ 他の媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特開２００６−７１８１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３０２５２号公報
【特許文献３】特開２００９−２６５４２１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有するベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式等を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたローラとを有するベルトユニットを備えた画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。
【０００３】
このようなベルトユニットあるいは画像形成装置において、かかるローラが、いわゆるクラウン形状とされている場合がある。これは、たとえば、かかる画像形成装置において、かかるベルトが中間転写ベルトであるとともに、かかるローラが転写対向ローラである場合に、表面が凹凸の厚紙が使用されたときにも、印刷品質すなわち画像形成品質が高レベルである事を求められるようになったためである。
【０００４】
すなわち、かかる凹凸紙は中間転写ベルトと完全な密着が難しく、実効転写電界が上がりにくいという事情があり、また、転写バイアスを与えても凹凸紙と中間転写ベルトとのギャップ部での放電が生じやすいという事情があるため、「凹凸紙白抜け」または「凹凸紙ボソツキ」という特徴的な異常画像が発生しやすいという問題がある。
【０００５】
かかる問題の解決手段として、中間転写ベルトを低硬度とし、さらに圧力をかけて中間転写ベルトと紙との隙間を物理的に減らす方法が知られており、このような手段においては、一般的に、中間転写ベルトを弾性を有するものとし、この中間転写ベルトを介して転写対向ローラに対向する位置において中間転写ベルトの外周面から転写ローラを当接させ高圧で加圧することで転写ニップを形成するが、この際、転写ニップにおける密着圧の等圧化、及び、転写対向ローラをバイアス印加ローラとした場合における放電防止のための接触の安定化を狙い、転写対向ローラをクラウン形状、すなわち和タイコのような中膨らみの形状とするのである。転写対向ローラをクラウン形状とするのは中間転写ベルトの走行時の蛇行を防止するのにも有効である。なお、ベルトの蛇行防止技術として、種々の技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このように、中間転写ベルトを弾性ベルトとするとともに転写圧を高圧にし、さらに転写対向ローラをクラウン形状とした場合、経時で転写対向ローラの端部の円周面で劣化、具体的には亀裂・磨耗が発生する事がある。亀裂・磨耗が生じた転写対向ローラでは中間転写ベルトの走行不良が生じ、また端部においてバイアスが印加されにくくなって画像の端部にのみ画像濃度を低下させてしまうという問題が生じやすい。また、転写対向ローラの亀裂・磨耗が生じると、これによって発生した磨耗紛が中間転写ベルト張架系の内周に回り込み、中間転写ベルト、中間ベルトの駆動ローラや張架ローラを汚してしまうという問題も生じ得る。
【０００７】
しかしながら、従来においてこのような問題に着目しこれを解決しようとする技術は未だ提案されていない。そして、このような問題は、上述して例示した構成に限らず、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有し、このローラに、かかるベルト介して所定の部材が圧接されているベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において生じ得る。
【０００８】
本発明は、無端状のベルトと、このベルトを巻き掛けたクラウン形状のローラとを有し、このローラに、かかるベルト介して所定の部材が圧接されているベルトユニットであって、かかるローラの経時劣化を抑制するベルトユニット、及びこのベルトユニットを有する、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の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】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、無端状のベルトと、このベルトに当接した当接部材に対向する位置で同ベルトを巻き掛け、同ベルトを介して同当接部材を圧接されたクラウン形状の対向ローラと、この対向ローラの各端部の周面に当接し、同対向ローラの回転に対する抵抗を与える抵抗部材を有するベルトユニットにある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材を前記周面に圧接させるための付勢手段を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材が前記対向ローラに当接する位置は、前記ベルトの移動方向において前記当接部材が同ベルトに当接する位置の中心と前記対向ローラの回転中心とを結ぶ直線と同対向ローラの周面とが交わる位置よりも、同対向ローラの回転方向において下流側の位置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材を前記対向ローラに接離させる接離手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材がローラであり、この抵抗部材を回転駆動する駆動手段を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記抵抗部材の、前記対向ローラに当接する部分は、摺動性を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記ベルトが弾性層を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、前記ベルトが像担持体であり、同ベルトと前記当接部材とが対向する領域において、同ベルトに担持された像が他の媒体に転写されることを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載のベルトユニットを有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、無端状のベルトと、このベルトに当接した当接部材に対向する位置で同ベルトを巻き掛け、同ベルトを介して同当接部材を圧接されたクラウン形状の対向ローラと、この対向ローラの各端部の周面に当接し、同対向ローラの回転に対する抵抗を与える抵抗部材を有するベルトユニットにあるので、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００１９】
前記抵抗部材を前記周面に圧接させるための付勢手段を有することとすれば、付勢手段によって対向ローラに圧接された抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２０】
前記抵抗部材が前記対向ローラに当接する位置は、前記ベルトの移動方向において前記当接部材が同ベルトに当接する位置の中心と前記対向ローラの回転中心とを結ぶ直線と同対向ローラの周面とが交わる位置よりも、同対向ローラの回転方向において下流側の位置であることとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスをその回転中心に向けた成分として速やかに緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２１】
前記抵抗部材を前記対向ローラに接離させる接離手段を有することとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、また抵抗部材を対向ローラに接離させることによりこれらの経時劣化が低減されることも相俟って、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２２】
前記抵抗部材がローラであり、この抵抗部材を回転駆動する駆動手段を有することとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成とともに抵抗部材をローラとして回転駆動することで対向ローラのストレスをより高度に緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２３】
前記抵抗部材の、前記対向ローラに当接する部分は、摺動性を有することとすれば、摺動性を有する抵抗部材による比較的簡易な構成で、抵抗部材及び対向ローラの劣化を抑制しつつ、対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２４】
前記ベルトが弾性層を有することとすれば、ベルトの密着性を向上しつつ、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２５】
前記ベルトが像担持体であり、同ベルトと前記当接部材とが対向する領域において、同ベルトに担持された像が他の媒体に転写されることとすれば、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、転写性が向上することによって画像品質の向上に寄与し得るベルトユニットを提供することができる。
【００２６】
本発明は、かかるベルトユニットを有する画像形成装置にあるので、抵抗部材による比較的簡易な構成で対向ローラのストレスを緩和ないし解消し、経時劣化を抑制することができ、耐久性が向上するとともにベルトの回転の経時的な安定性が向上し、画像品質が向上し得る画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられたベルトユニットの一部の概略斜視図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられたベルトユニットの他の一部の概略正面図である。
【図４】図２、図３に示したベルトユニットに備えられた抵抗部材の機能を説明する概略図である。
【図５】従来のベルトユニットにおいて生じる現象を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、フルカラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、印刷機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００２９】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を像形成物質としてのトナーを担持することで形成可能な第１の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００３０】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持された可撓性を有する第２の像担持体としての中間転写体たる無端状のベルトである中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の移動方向であって図１において反時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で等間隔で並列に並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００３１】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための作像ユニットである画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３２】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００３３】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である記録材としての用紙たる転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００は中間転写方式言い換えると間接転写方式の画像形成装置となっている。したがって画像形成装置１００はタンデム型間接転写方式の画像形成装置である。
【００３４】
転写ベルト１１は、その下側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部５８を形成している。
【００３５】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された一次転写手段としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３６】
転写ベルト１１は、図示を省略するが、５０〜１５０μｍ厚の基体と、この基体上に形成された、１５０〜１０００μｍ厚の弾性層と、この弾性層上に形成された０．１〜１０μｍ厚の保護表面層としての表面層とを有している。
【００３７】
基体は単層の樹脂材であるポリイミド製であるが、ＰＡやＰＣやＥＴＦＥなどによって形成しても良い。基体は、通常の単層型中間転写ベルトの抵抗と同オーダであり、これを実現するために、カーボン含有導電材やイオン系導電材を混入されて成型され、内周面が１０＾９〜１０＾１１Ω/□となっている。なお、その製法には多種多様な製法が有る。
【００３８】
弾性層は難燃性ゴムで作られ、基体とほぼ同抵抗オーダに形成される。難燃性ゴムとしてはクロロプレンゴム類等が挙げられる。弾性層の製法は次のとおりである。外を囲む型の中に原液を投下して、加熱条件を振りながら加熱・作成する。その後、冷却してから、内側に移動し、表面にプライマなどの処理を行ったのち、ローラコートもしくはディッピングで弾性層を製造する。なお、他にも、いろいろな成型方法がある。弾性層も電気特性が重要であり、原液を適当に常時、体積抵抗率：ρｖ＝１Ｅ８〜１２Ω・cmとなるように成型される。
【００３９】
最後に表面層を形成するが、この層はトナーとの付着力が弱い材料とする。たとえば、ウレタン、ＰＣ、フッソ樹脂、シリコン樹脂などである。この場合も原液を適当に常時、体積抵抗率：オモテ面が１０＾１０〜１０＾１２Ω/□となるように成型される。
【００４０】
転写ベルト１１は以上のように構成されており、全体では、抵抗及び硬度は次のようになっている。なお、厚さは４００〜１０００μｍとなっており、弾性層を有しない非弾性ベルトの厚み４０〜１５０μｍよりも厚くなっている。
【００４１】
・抵抗特性
体積抵抗率：ρｖ＝１０＾８〜１０＾１２Ω・ｃｍ
内面と外面における表面抵抗：ρｓ＝１０＾１０〜１０＾１２Ω/□
・硬度
マイクロ硬度計Ｍｄ−１値：５０〜８０
ＪＩＳ Ａでは７０〜９０の値
他に機械的な特性としては、カール剛度などもあるが、これに関してはたとえば特開２００７−１０８７９４号公報などに記載されている。
【００４２】
転写ベルト１１は、幅方向において、Ａ４横サイズの転写紙Ｓに対応した幅を有している。よって、画像形成装置１００は、最大でＡ３縦サイズの転写紙Ｓに対する画像形成が可能となっている。
【００４３】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えたベルトユニットである中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の右側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写手段としての２次転写装置５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの下方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである書き込みユニットとしての露光装置たる光走査装置８とを有している。
【００４４】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の転写ニップ部たる転写ニップとしての２次転写ニップである２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００４５】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像すなわち未定着トナー画像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓを搬送する図示しない搬送ローラを備え、中途部にレジストローラ対４、定着装置６を配設された給紙路３２と、給紙路３２の終端に位置し定着済みの転写紙Ｓである画像出力物を本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、転写ベルトユニット１０の上方に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫと、本体９９の上側に配設され排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７とを有している。
【００４６】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動手段としての駆動モータを含む駆動装置と、画像形成によって生じた、不要となったトナーを貯留する図示しない廃トナーボトルと、画像形成装置１００の動作全般を制御する図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段９１とを有している。
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、転写ベルトユニット１０と、光走査装置８と、定着装置６とは、シート給送装置６１の上方に位置する画像形成部を構成している。
【００４７】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する支持ローラとしての張架ローラ７５、３３と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置であるベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００４８】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動モータを備えた図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにそれぞれ独立して１次転写バイアスを印加する図示しない第１の転写バイアス印加手段としての電源及び制御手段９１の一機能として実現された第１の転写バイアス制御手段とを有している。
【００４９】
転写ベルトユニット１０はまた、図２または図３に示すように、駆動ローラ７２に接続され、２次転写装置５に後述するように備えられている２次転写ローラ６４との間で２次転写バイアスを印加する第２の転写バイアス印加手段としての電源３０と、駆動ローラ７２の各端部の周面に当接し、駆動ローラ７２の回転に対する抵抗を与える抵抗部材としての補助押圧ローラ３１と、各補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２の周面に圧接させるための付勢手段としての付勢部材である押圧バネ３６と、各補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に接離させる接離手段として機能するとともに各補助押圧ローラ３１を回転駆動する駆動手段として機能する駆動部３７とを有している。
【００５０】
転写ベルトユニット１０はまた、図示を省略するが、駆動ローラ７２を２次転写ローラ６４に向けて付勢した付勢部材としてのバネを有している。なお、図２においては、同図に示されている各部材の大きさ、形状等を誇張して示している。たとえば、転写ベルト１１の厚さは実際よりも厚く示されており、駆動ローラ７２の形状も、後述するクラウン形状を誇張して示している。このことは他の図においても同様である。
【００５１】
図１に示すように、駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、転写ベルト１１を回転搬送可能に掛け渡し、掛け回した支持ローラとなっている。クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。支持ローラ７２、７４、７５、３３のうち、張架ローラ３３のみが転写ベルト１１の外周面である表面に当接し、他の支持ローラ７２、７４、７５は、転写ベルト１１の内周面である裏面に当接している。
【００５２】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ転写ニップとしての１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、クリーニング対向ローラ７４と張架ローラ７５との間に張り渡した部分において形成されている。クリーニング対向ローラ７４と張架ローラ７５とは、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００５３】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界や、駆動ローラ７２と２次転写ローラ６４との間で転写ベルト１１を挟み付ける圧力であるニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００５４】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ６４を当接されており、２次転写ローラ６４に対向する位置で転写ベルト１１を巻き掛けて２次転写部５７を形成している。よって駆動ローラ７２は対向ローラとしての２次転写対向ローラを兼ねている。
【００５５】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１の傷を防止することと、Ａ１方向における２次転写部５７の幅すなわちニップ幅を増やすこととを考慮して低硬度の発泡層を有する発砲ローラとされている。駆動ローラ７２は、電源３０により、−２〜−１０ｋＶの斥力バイアスを軸芯に印加され、バイアス印加ローラとなっている。駆動ローラ７２の材質の抵抗はイオン導電材の混合により体積抵抗率：ρｖ＝１０＾８〜１０＾１２Ω・ｃｍに調整されている。形状的には、中央部は円筒部となるが、端部では径を０．５ｍｍほど細めている。
【００５６】
このクラウン形状により、転写ベルト１１の蛇行を防止ないし抑制する。すなわち、転写ベルト１１は弾性層を有するために比較的厚くなっており、このため、曲率半径の小さなローラに巻き掛けられている場合にはこのローラの周面に倣いにくく、ぶれ、蛇行が生じやすいが、駆動ローラ７２はクラウン状であるため、駆動ローラ７２に巻き掛けられた、２次転写部５７におけるぶれ、蛇行が防止ないし抑制され、２次転写が良好に行われる。
すでに述べたように、図ではクラウン形状を誇張して示しているが、実際は中央部のφ２０ｍｍに対し両端部の径を０．５ｍｍほど小さくしており、２．５％程度のクラウンとなっている。
【００５７】
張架ローラ７５は、幅方向において転写ベルト１１の幅に対応した幅を有する金属ローラである。張架ローラ７５は、転写ベルト１１に僅かに押圧力を与えており、２次転写部５７において転写ベルト１１と２次転写ローラ６４とによって形成されるＡ１方向上流側の楔状の空間を、転写紙Ｓが２次転写部５７に滑らかに進入するように形成する入口ガイド材としての機能を有する。この入口ガイド材としては、張架ローラ７５のようなローラ状でなく、転写ベルト１１に当接する面がＲ形状をなした固定材であっても良い。
【００５８】
クリーニング対向ローラ７４は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
各補助押圧ローラ３１は、截頭円錐形状の円筒ローラであり、互いに同形状をなしている。各補助押圧ローラ３１は、駆動部３７により、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転速度に後れる速度で回転駆動されるようになっている。この速度については後述する。
【００５９】
各補助押圧ローラ３１は、駆動部３７により、その回転中心軸が駆動ローラ７２の回転中心軸と互いにねじれの関係を保つとともに、各補助押圧ローラ３１同士で幅方向の中心に対し互いに対称な位置を占めるように支持されている。これは、駆動ローラ７２の各端部の円錐部分の周面に、各補助押圧ローラ３１の周面が沿うように、各補助押圧ローラ３１を当接させるためである。
【００６０】
各補助押圧ローラ３１は、駆動ローラ７２の各端部の周面に当接して駆動ローラ７２の回転に対する抵抗を与えるために、その表層は、駆動ローラ７２との当接位置における駆動ローラ７２の回転方向と逆の方向に作用する摩擦力を与える必要がある。ただし、駆動ローラ７２への接触時間の長さを考慮して、各補助押圧ローラ３１の表面の摩擦係数は、転写ベルト１１の内周面の摩擦係数よりも小さくされ、具体的には、各補助押圧ローラ３１の表層は、テフロン（登録商標）によって構成されている。
各補助押圧ローラ３１に関するその余の点については後述する。
【００６１】
電源３０は、駆動ローラ７２を上述のようにバイアスローラとして機能させるものであり、駆動ローラ７２に、直流またはこれに交流を重畳した電圧を印加することで、転写ベルト１１上に担持されたトナー像を構成するトナーの帯電極性と同極性のバイアスである２次転写バイアスを印加する。駆動ローラ７２は、電源３０によるバイアス印加により転写ベルト１１上に担持されたトナー像に対する斥力を発生させる斥力ローラとして機能し、これによって２次転写部５７にかかるトナー像を転写紙Ｓ上に静電転写する転移電界を形成する。電源３０は、制御手段９１の一機能として実現された第２の転写バイアス制御手段を接続されており、駆動ローラ７２によるバイアス印加のタイミング等を制御されるようになっている。
【００６２】
図示を省略するが、接離手段として機能する駆動部３７は、ソレノイド、あるいはピニオンラック等を含む機構によって構成される。また駆動手段として機能する駆動部３７は、駆動源としてのモータ等を含む構成となっている。
【００６３】
クリーニング装置１３は、図１においてクリーニング対向ローラ７４の左方に配設されている。クリーニング装置１３は、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置、すなわち、Ａ１方向において２次転写部５７の下流側且つ１次転写部５８の上流側の位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブレード１３ａと、クリーニングブレード１３ａをその内部に収容したケース１３ｂとを有している。
【００６４】
クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブレード１３ａで掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
転写ベルトユニット１０は、本体９９に対して一体で着脱可能となっている。
【００６５】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部に配設されている。
シート給送装置６１は、最上位の転写紙Ｓの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓを１枚ずつ分離してレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。この点、給紙ローラ３は分離ローラとしても機能する。
シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓは、給紙路３２を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００６６】
２次転写装置５は、駆動ローラ７２に対向して配置されている。２次転写装置５は、駆動ローラ７２との間で転写ベルト１１を挟むようにして配設され、転写ベルト１１との間を通過する転写紙Ｓに転写ベルト１１上のトナー像を転写可能とするための２次転写部材である転写部材としての転写ローラたる回転体である２次転写ローラ６４を有している。
【００６７】
２次転写装置５はまた、Ａ１方向において２次転写部５７の上流側に配設され、レジストローラ対４によって２次転写部５７に向けて繰り出された転写紙Ｓを２次転写部５７に案内する態様で転写紙Ｓの搬送時のガイドを行う紙ガイドとしてのガイド板３８と、Ａ１方向において２次転写部５７の下流側に配設され、２次転写部５７において転写ベルト１１上のトナー像を転写された転写紙Ｓを２次転写ローラ６４から分離して定着装置６に向けて搬送する分離板３９とを有している。
【００６８】
２次転写装置５はまた、２次転写ローラ６４をクリーニングする図示しないクリーニング装置と、２次転写ローラ６４を駆動ローラ７２に向けて付勢した付勢部材としての図示しないバネとを有している。
【００６９】
２次転写ローラ６４と、転写ベルト１１の２次転写部５７近傍の一部とは、給紙路３２に臨むように配設されており、２次転写部５７を形成している。２次転写ローラ６４は転写ベルト１１に当接して２次転写部５７を形成する当接部材として機能する。このように、２次転写ローラ６４と転写ベルト１１とが対向し、密着した領域が２次転写部５７となっている。
【００７０】
２次転写ローラ６４は、図示を省略するが、接地された芯金と、芯金の回りに設けられた、ウレタンやＥＰＤＭなどにイオン系導電剤やカーボンブラックなどを配合して発泡した部材と、この部材表面に形成された表層とを有している。イオン系導電剤としてはリチウムイオンやナトリウムイオンが挙げられる。かかる部材は、弾性ゴム素材と、この弾性ゴム素材の表面に形成された低摩擦層とによって形成しても良い。かかる部材の抵抗は転写ベルト１１とほぼ同じオーダが望ましく、１０＾９〜１０＾１２Ω・ｃｍとされている。表面硬度はＪＩＳ−Ａ硬度３０度以上に調整されている。表層は樹脂材を被覆して形成したものであり、これにより長期のトナーフィルミングなどの影響を除いている。かかる樹脂材としてはテフロン（登録商標）を用いている。これにより経時的耐久性が高くなっている。
【００７１】
ガイド板３８は、図示を省略するが、金属製の基体と、転写紙Ｓとの摺動が大きい部分において摩擦係数を下げるために基体に貼り付けられた、摺動性の高い摺動部材とを有している。摺動部材はテフロン（登録商標）であるがＰＥＴフィルムであっても良い。
【００７２】
定着装置６は、図示しないヒータを内部に有する中空の金属ローラである加熱ローラ６２と、加熱ローラ６２に巻き掛けられた定着ベルト６３と、加熱ローラ６２とともに定着ベルト６３を巻き掛けたゴム製の定着ローラ６８と、定着ローラ６８との間で定着ベルト６３に圧接し圧接部であるニップ部としての定着ニップ７０を形成する中空のローラである加圧ローラ６９と、加圧ローラ６９の内部に配設された図示しないヒータとを有している。
【００７３】
定着装置６はまた、加熱ローラ６２及び定着ローラ６８とともに定着ベルト６３を巻き掛けたテンションローラ７３と、テンションローラ７３に、定着ベルト６３の張力を増加する向きの付勢力を与えるようにテンションローラ７３を定着ベルト６３の内側から外側に向かって付勢した付勢部材としての図示しないスプリングと、定着ベルト６３の温度を検知する温度検知手段としての図示しないサーミスタと、定着装置６に備えられた以上の構成を囲繞し内包して作業者にかかる構成が直接触れられないようにしたケーシングとしての定着ケース８５とを有している。
【００７４】
定着装置６は、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ニップ７０に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、転写紙Ｓに担持されたトナー像を同転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００７５】
トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、ワックス成分が内部に均一に分散した重合トナーであって、転写ベルト１１に付着した際、ワックス成分の外部への析出が少なくなっている。かかる各色のトナーは、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫに補給される。
【００７６】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは互いに同様の構成となっている。画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、作像手段として、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、クリーニング手段としてのクリーニング器であるクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫと、除電手段としての図示しない除電装置と、帯電バイアス形成のためにＡＣ帯電を行なう帯電ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫを備えた帯電手段としての帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫと、２成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫとを有している。
【００７７】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、本体９９に固定された図示しないガイドレールに沿って本体９９に対して引き出し自在であるとともに、本体９９に押し込むことが可能であり、本体９９に対して着脱自在に設置されたプロセスカートリッジとなっている。プロセスカートリッジとしての画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、本体９９に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことが可能であるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。またプロセスカートリッジの要素である各部の寿命が同等とされているため、不要な交換が防止、抑制され、さらに好ましい構成となっている。
【００７８】
このような構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号がユーザによって入力されると、制御手段９１において形成すべき所望の画像であるフルカラー画像に対応した画像情報を含む印刷ジョブである画像形成ジョブがメモリに記憶され保持されるとともに、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。
【００７９】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫにより帯電バイアスによって表面を所定の極性に一様に帯電され、光走査装置８からの、同図の紙面垂直方向に略一致する主走査方向への、上方へ向けた、光変調されたレーザー光の露光走査すなわち照射により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像による、画像情報に応じた潜像を形成され、この静電潜像を現像装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫの現像バイアス及びトナーの帯電によりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像されて顕像化され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。
【００８０】
なお、制御手段９１は、光走査装置８を駆動して各色に対応した静電潜像を形成するにあたり、メモリに記憶した画像情報をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の色情報に分解し、各色に分解された単色の画像情報である各色画像情報に基づいて光走査装置８を駆動する。
【００８１】
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、Ａ１方向の最上流側に位置するイエロートナー画像から、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像の順で、順次、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって形成される１次転写バイアスにより、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に１次転写されて色重ねが行われ、転写ベルト１１上にはフルカラーのトナー画像である合成カラー画像が形成され担持される。
【００８２】
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力に伴い、シート給送装置６１に備えられた給送ローラ３が回転して転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して給紙路３２に送り込み、給紙路３２に送り込まれた転写紙Ｓは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。
【００８３】
転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、言い換えると給紙タイミングを計られて、レジストローラ対４が回転し、２次転写部５７では、転写ベルト１１に担持されている合成カラー画像が、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアス及びニップ圧の作用によって他の媒体である転写紙Ｓに一括して２次転写され、記録される。
【００８４】
このとき、転写ベルト１１が弾性層を有し、また駆動ローラ７２がクラウン形状であることにより、転写紙Ｓがたとえば凹凸紙であるような場合であっても、２次転写部５７において転写紙Ｓと転写ベルト１１及び転写ベルト１１上のトナー像とは密着し、２次転写バイアスを与えても転写紙Ｓと転写ベルト１１との間での放電が防止ないし抑制され、実効転写電界が良好となり、またニップ圧が安定した状態で等圧化され、２次転写が良好に行われる。
【００８５】
転写紙Ｓは２次転写装置５によって搬送されて定着装置６に送り込まれ、定着装置６において定着ベルト６３と加圧ローラ６９との間の定着ニップ７０すなわち定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。
【００８６】
定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。
【００８７】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に残留し不要なトナーとなった残留トナーである転写残トナーをクリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより表面から拭い去られて除去され、除電装置によって除電され、表面電位を初期化されて、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。クリーニング装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫにより感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの表面から除去された転写残トナーは廃トナーボトルに貯留される。
【００８８】
２次転写を終えた２次転写部５７通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブレード１３ａによって転写後にその表面に残留した不要なトナーである転写残トナーを拭い去られ、除去されてクリーニングされ、次の転写に備える。クリーニング装置１３により転写ベルト１１の表面から除去された転写残トナーは廃トナーボトルに貯留される。
【００８９】
ここで、補助押圧ローラ３１を設けた意義について、適宜、図４と図５とを対比しながら説明する。図４は、補助押圧ローラ３１の作用を示したものであり、図５は、補助押圧ローラ３１を備えていない場合に生じる現象を示したものである。なお、図４（ａ）、図５（ｂ）において、転写ベルト１１の図示は省略している。
【００９０】
すでに述べたように、駆動ローラ７２はクラウン形状であり、２次転写部５７にはニップ圧が作用しているため、駆動ローラ７２は、その中央部において転写ベルト１１の移動速度と同速度で回転するが、その端部においては転写ベルト１１の移動速度と速度差が生じる。この速度差が生じる部分においても、駆動ローラ７２は転写ベルト１１とグリップしているため、駆動ローラ７２は、その端部において、これより早く移動する転写ベルト１１に強制的に回転される向きの力を受けることとなる。
【００９１】
したがって、図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、ニップである２次転写部５７において、Ａ１方向に沿った２次転写部５７の幅方向に、せん断力Ｆｎｉｐが発生する。なお、これらの図において、角度θは、駆動ローラ７２の回転中心を中心とした、駆動ローラ７２の周面上のある点を基準とした位相であり、角度θ＝αは、かかる幅方向における中心位置の位相を示している。また、図４（ａ）に示している角度θ＝βは、補助駆動ローラ３１が駆動ローラ７２に当接した位置の位相であり、補助駆動ローラ３１と駆動ローラ７２とによりニップが形成されている場合には、このニップの、Ａ１方向における幅方向の中心位置の位相を示す。
【００９２】
せん断力Ｆｎｉｐは、駆動ローラ７２が、その端部において、これより早く移動する転写ベルト１１に強制的に回転される向きの力を受けることによって形成されるものであるため、駆動ローラ７２は、中央部と端部とにおいて、端部の方が大きい角速度で回転しようとすることとなる。よって、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、中央部と端部との間で歪εが生じ、駆動ローラ７２は変形することとなる。
【００９３】
せん断力Ｆｎｉｐは、その影響がある程度小さいとすれば、かかる歪εが生じても、駆動ローラ７２の変形は弾性変形のみとなり、歪εは蓄積されない。しかし、せん断力Ｆｎｉｐによるせん断ストレスは、図４（ａ）、図５（ａ）に矢印で示しているように、一方向にしか働かないため、経時では、歪εは、塑性変形歪として蓄積されていく。図５（ｂ）はこの蓄積の様子を示しており、θ＝αの位置を通過するタイミング、言い換えるとθ＝２πｎ＋αとなるタイミングで、歪εが増加していくことが示されている。
【００９４】
このように歪εが蓄積されていき、駆動ローラ７２の歪許容範囲を超えると、駆動ローラ７２は亀裂等による劣化、最悪の場合には破壊を生じる。このような劣化のメカニズムとしては、たとえば、かかる歪εが発泡ローラを構成する繊維の引張りなどの力を発生し、歪量が比較的大きくある程度の伸びが生じたときに、破壊が開始することが考えられる。歪εの蓄積は、駆動ローラ７１の端部と転写ベルト１１との間で滑りが生じると若干緩和されるものの、この場合には駆動ローラ７２、転写ベルト１１の磨耗を生じる。
【００９５】
駆動ローラ７２は、上述のように、転写ベルト１１の傷を防止することと、ニップ幅を増やすこととを考慮して低硬度の発泡ローラとなっており、歪εが蓄積されることによるストレスに対し、歪εが１０％程度であれば許容範囲であるが、蓄積された歪εはこれを超え得る。発泡ローラは耐久性が比較的低い場合があり、この場合には経時的に劣化が進行し易い。発泡層に難燃剤を混入させると硬化を起こすこともあり得る。また、駆動ローラ７２はバイアスローラであるため、放電が生じると、歪εの蓄積と相俟って、劣化が進行し得る。さらに、２次転写部５７の入り口において、転写ベルト１１はブレを起こし得るが、ブレが生じると、かかる入口での駆動ローラ７２と転写ベルト１１との間に摩擦力が変動してせん断ストレスが増加し、これも歪εの蓄積を進行させ駆動ローラ７２の劣化を進行させる要因となり得る。
【００９６】
このように、駆動ローラ７２は、歪εの蓄積により、磨耗、亀裂、さらには破壊を生じ得る。また転写ベルト１１の磨耗も生じ得る。そして、これらの少なくとも１つを生じれば、転写ベルト１１の走行不良が生じ得るとともに、端部においてバイアスが印加されにくくなって画像の端部にのみ画像濃度を低下させ得る。また、駆動ローラ７２の亀裂・磨耗、転写ベルト１１の磨耗が生じると、これによって発生した磨耗紛が転写ベルト１１の内周に回り込み、転写ベルト１１、駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３を汚し、転写ベルト１１の走行不良を加速し得る。さらに、クリーニング対向ローラ７４が汚れるとクリーニング装置１３の機能を低下させ、画像形成不良の原因ともなり得る。これは、駆動ローラ７２をソリッドローラのような高硬度のローラとした場合にも同様に生じ得る。二次転写対向ローラの端部面に与えられたストレスは、発泡ローラを構成する繊維への引っ張りなどの力となる。ある程度延ばされた場合、破壊が始まる。それは歪量などで発生するものである。
【００９７】
しかしながら、補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２の各端部の周面に当接するように設け、この各端部の回転に対する抵抗を与えると、図４（ａ）に示すように、補助駆動ローラ３１が駆動ローラ７２に当接したθ＝βの位置で、せん断力Ｆｎｉｐと逆向きのせん断力Ｆｏｐｔが作用し、全体としてのせん断力ＦはＦｎｉｐ＋Ｆｏｐｔとなり、せん断力Ｆｎｉｐよりも十分に小さな値となって、同図（ｂ）に示すように、歪εの蓄積が改善される。具体的には、歪εの蓄積は抑制ないし解消される。このように、補助押圧ローラ３１を設けるという比較的簡易な構成によって駆動ローラ７２の回転に対して逆方向に負荷を与えることで、歪εの絶対値は低く抑えられ、駆動ローラ７２の耐久性が向上する。
【００９８】
これにより、駆動ローラ７２の亀裂等による劣化、破壊、磨耗、転写ベルト１１の磨耗が解消ないし緩和され、これらに起因する転写ベルト１１の走行不良が解消ないし抑制されるとともに、端部においてもバイアスが良好に印加され画像濃度が安定する。また、駆動ローラ７２の亀裂・磨耗、転写ベルト１１の磨耗が生じることによって発生した磨耗紛が転写ベルト１１の内周に回り込み、転写ベルト１１、駆動ローラ７２、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ７５、３３を汚し、転写ベルト１１の走行不良を生じることが解消ないし抑制される。さらに、クリーニング対向ローラ７４が汚れることによりクリーニング装置１３の機能を低下させ、画像形成不良の原因となることも解消ないし抑制される。
【００９９】
駆動手段として機能する駆動部３７は、補助押圧ローラ３１の回転駆動を行うにあたり、補助押圧ローラ３１の回転速度、回転方向を、このような利点をより高度ないし確実に得るように、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転速度に後れる速度となるように設定する。この設定にあたっては、駆動ローラ７２の中央部と端部とでの径の比も勘案される。補助押圧ローラ３１の回転方向を、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転方向と同方向とし、補助押圧ローラ３１の回転速度を、駆動ローラ７２の端部の回転速度より遅くしても良い。駆動手段として機能する駆動部３７は、制御手段４１による制御によって補助押圧ローラ３１の回転速度、回転方向を設定されるようになっている。この点、制御手段４１は、抵抗部材駆動制御手段として機能する。
【０１００】
接離手段として機能する駆動部３７は、駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の接離を行うにあたり、そのタイミングを、このような利点をより高度ないし確実に得るように設定する。たとえば、駆動ローラ７２の回転駆動により転写ベルト１１の走行が行われるときには少なくとも補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に当接させる。この当接の態様は、間欠的であっても良い。かかる走行の終了後も、歪εの蓄積を解消ないし抑制するように、補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に当接させてもよく、この場合は、補助押圧ローラ３１の回転方向は、駆動ローラ７２との当接位置において駆動ローラ７２の回転方向と逆方向とする。接離手段として機能する駆動部３７は、制御手段４１による制御によって駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の接離タイミングを設定されるようになっている。この点、制御手段４１は、抵抗部材接離制御手段として機能する。
【０１０１】
このような利点は、駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の押圧力と摩擦力とを調整すること等によってせん断力Ｆｏｐｔを適切に設定することで得られる。たとえば、押圧力は押圧バネ３６に付勢力の調整によって調整され、摩擦力はかかる付勢力の調整と補助押圧ローラ３１の表面の摺動性の調整とによって調整される。この点、補助押圧ローラ３１の表面はテフロン（登録商標）で被覆されることで摺動性を得ており、この摺動性が駆動ローラ７２と転写ベルト１１との摩擦力よりも駆動ローラ７２と補助押圧ローラ３１との摩擦力が小さくなる範囲であることで、かかる利点が良好に得られるようになっている。また、テフロン（登録商標）で被覆されていることにより、経時的な耐久性も高くなっている点でも優れている。
【０１０２】
補助押圧ローラ３１を駆動ローラ７２に当接させる位置は、本来的には、２次転写ローラ６４が駆動ローラ７２に圧接される方向の延長線上であると、補助押圧ローラ３１が駆動ローラ７２に押圧される方向とかかる方向とが一直線上で互いに逆方向となるため静的に良いが、本形態では、２次転写部５７の出口よりも、入口に近い位置、より具体的には、図４（ａ）において符号Ｘで示す位置よりも、駆動ローラ７２の回転方向において下流側で、２次転写部５７より上流の位置となっている。Ｘ位置は、Ａ１方向において補助押圧ローラ３１が駆動ローラ７２に当接する位置である２次転写部５７の中心すなわちθ＝αである位置と駆動ローラ７２の回転中心とを結ぶ直線と、駆動ローラ７２の周面とが交わる位置である。
【０１０３】
この理由を述べると次のとおりである。駆動ローラ７２は、転写ニップ部である２次転写部５７において、自身のトルクにより、円周方向と半径方向とで歪む。この歪状態は、円周方向ではせん断力Ｆｎｉｐとなり、半径方向では強い圧縮力となっており、複雑な状態となっている。補助押圧ローラ３１をかかる位置において駆動ローラ７２に当接させると、駆動ローラ７２の変形により、円周方向の歪状態が半径方向への歪状態すなわち発泡層などが受ける圧縮力に変わり、駆動ローラ７２内部の引張力が緩和され、かかる歪状態が緩和される。この緩和現象は、駆動ローラ７２が２次転写部５７において発泡層などで受けるストレスの緩和が速やかに行われるよう早いタイミングで作用し、せん断力Ｆｏｐｔも小さくなる。
【０１０４】
上述の静的なバランスからは、位置Ｘに近い方が良いが、駆動ローラ７２に対する補助押圧ローラ３１の押圧力が小さくて済むのは、２次転写部５７に近い方が良く、補助押圧ローラ３１が駆動ローラ７２に当接する位置は、これらを比較考量したうえで決定される。
【０１０５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１０６】
たとえば、接離手段は省略しても良いが、抵抗部材と対向ローラとの常時当接による劣化を考慮すれば、接離手段を設けて、適時に、抵抗部材を対向ローラに当接させるのが好ましい。ただし、接離手段を省略することのコストメリットを考慮してこれを省略し、抵抗部材を定位置に配設しても良い。この場合、付勢手段を省略し、対向ローラに対する抵抗部材の摩擦力が良好に得られるよう、対向ローラに対する抵抗部材の押圧力が適正に得られる位置に、抵抗部材を配設する。
【０１０７】
駆動手段は省略しても良いが、上述の利点を良好に得る観点からは、これを設ける方が好ましい。ただし、駆動手段を省略した場合には、抵抗部材は、補助押圧ローラ３１のようなローラでなく、対向ローラに当接する部分が曲面等をなし滑らかに当接する非回転の部材であっても良い。
【０１０８】
当接部材は、２次転写ローラ６４のような回転体でなく、固定配置された部材であっても良く、また、回転体である場合も、２次転写ローラ６４のようなローラでなく、無端状のベルトであっても良い。
【０１０９】
ベルトユニットは、転写ベルトユニット１０のような、中間転写体を無端状のベルトとして備えるものでなく、感光体等、潜像担持体を無端状のベルトとして備えたものであっても良いし、中間転写体や潜像担持体のような像担持体でなく、記録媒体搬送ベルトのようなベルトを無端状のベルトとして備えたものであっても良い。
【０１１０】
かかる条件を満たせば、本発明を適用する画像形成装置は、タンデム型であっても、上述した間接転写方式でなく、直接転写方式を採用可能である。また、画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することが可能であるし、他にも、シート状の有機感光体等の像担持体上に各色のトナー像を現像するものの色重ね自体は別にある中間転写体を用いる方式、あるいは中間転写体を複数用いる方式、中間色トナーを用いる方式等の画像形成装置にも同様に適用することが可能である
【０１１１】
その他、画像形成装置は、近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきているが、画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
【０１１２】
このような画像形成装置に用いる画像形成物質として現像剤を用いる場合、この現像剤は、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。さらには、画像形成物質はインク等であっても良い。
【０１１３】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１１４】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１５】
１０ ベルトユニット
１１ 無端状のベルト、像担持体
３１ 抵抗部材
３６ 付勢手段
３７ 接離手段、駆動手段
５７ ベルトと当接部材とが対向する領域
６４ 当接部材
７２ 対向ローラ
１００ 画像形成装置
Ａ１ ベルトの移動方向
Ｓ 他の媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特開２００６−７１８１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３０２５２号公報
【特許文献３】特開２００９−２６５４２１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端状のベルトと、
このベルトに当接した当接部材に対向する位置で同ベルトを巻き掛け、同ベルトを介して同当接部材を圧接されたクラウン形状の対向ローラと、
この対向ローラの各端部の周面に当接し、同対向ローラの回転に対する抵抗を与える抵抗部材を有するベルトユニット。
【請求項２】
請求項１記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材を前記周面に圧接させるための付勢手段を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材が前記対向ローラに当接する位置は、前記ベルトの移動方向において前記当接部材が同ベルトに当接する位置の中心と前記対向ローラの回転中心とを結ぶ直線と同対向ローラの周面とが交わる位置よりも、同対向ローラの回転方向において下流側の位置であることを特徴とするベルトユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材を前記対向ローラに接離させる接離手段を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材がローラであり、この抵抗部材を回転駆動する駆動手段を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材の、前記対向ローラに当接する部分は、摺動性を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記ベルトが弾性層を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項８】
請求項１ないし９の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記ベルトが像担持体であり、同ベルトと前記当接部材とが対向する領域において、同ベルトに担持された像が他の媒体に転写されることを特徴とするベルトユニット。
【請求項９】
請求項１ないし７の何れか１つに記載のベルトユニットを有する画像形成装置。
【請求項１】
無端状のベルトと、
このベルトに当接した当接部材に対向する位置で同ベルトを巻き掛け、同ベルトを介して同当接部材を圧接されたクラウン形状の対向ローラと、
この対向ローラの各端部の周面に当接し、同対向ローラの回転に対する抵抗を与える抵抗部材を有するベルトユニット。
【請求項２】
請求項１記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材を前記周面に圧接させるための付勢手段を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項３】
請求項１または２記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材が前記対向ローラに当接する位置は、前記ベルトの移動方向において前記当接部材が同ベルトに当接する位置の中心と前記対向ローラの回転中心とを結ぶ直線と同対向ローラの周面とが交わる位置よりも、同対向ローラの回転方向において下流側の位置であることを特徴とするベルトユニット。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材を前記対向ローラに接離させる接離手段を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材がローラであり、この抵抗部材を回転駆動する駆動手段を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記抵抗部材の、前記対向ローラに当接する部分は、摺動性を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記ベルトが弾性層を有することを特徴とするベルトユニット。
【請求項８】
請求項１ないし９の何れか１つに記載のベルトユニットにおいて、
前記ベルトが像担持体であり、同ベルトと前記当接部材とが対向する領域において、同ベルトに担持された像が他の媒体に転写されることを特徴とするベルトユニット。
【請求項９】
請求項１ないし７の何れか１つに記載のベルトユニットを有する画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−５８６０５（Ｐ２０１２−５８６０５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３４９２（Ｐ２０１０−２０３４９２）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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