画像形成装置
【課題】 中間転写ベルトからトナー像が、転写材の所定の位置と違ったところに二次転写領域近傍で発生する電界によって移動する飛び散り現象の発生を、簡易な構成で抑制することが難しかった。
【解決手段】 中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ２０に対向する位置で中間転写ベルト１０と摺擦しつつ中間転写ベルト１０の回転方向を規制するガイド部材１３を有し、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０と摺擦する低抵抗摺擦部と、高抵抗摺擦部と、を備え、高抵抗摺擦部を、少なくとも、中間転写ベルト１０の回転方向において低抵抗摺擦部よりも上流側に設けることによって、二次転写領域近傍の電界を規制し、飛び散りの発生を抑制する。
【解決手段】 中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ２０に対向する位置で中間転写ベルト１０と摺擦しつつ中間転写ベルト１０の回転方向を規制するガイド部材１３を有し、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０と摺擦する低抵抗摺擦部と、高抵抗摺擦部と、を備え、高抵抗摺擦部を、少なくとも、中間転写ベルト１０の回転方向において低抵抗摺擦部よりも上流側に設けることによって、二次転写領域近傍の電界を規制し、飛び散りの発生を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、高速に印刷するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための各色の画像形成部を独立して有し、各色の画像形成部から順次中間転写体に画像を転写し、更に中間転写体から転写材に一括して画像を転写する構成が知られている。
【０００３】
特許文献１には、中間転写体として無端状の中間転写ベルトを使用する画像形成装置が開示されている。二次転写部材として二次転写ローラを使用し、中間転写ベルトの内周面を支持する支持ローラの一つを二次転写ローラの対向ローラとして使用している。二次転写ローラは、中間転写ベルトを介して対向ローラに圧接させ、二次転写ローラと中間転写ベルトが接触する二次転写領域が形成される。
【０００４】
二次転写領域に搬送される転写材に対して、電圧が印加された二次転写ローラと、接地された対向ローラとの間で電位差を発生させ、中間転写ベルト上のトナー像を静電的に転写している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、中間転写ベルト、二次転写ローラ、対向ローラで二次転写領域を形成する画像形成装置では以下の課題がある。
【０００７】
二次転写ローラと対向ローラとの間に発生した電界の作用は、二次転写領域の領域だけに留まらず、その周囲にも及ぶ。二次転写領域の上流に位置するニップ入口領域においても、電界の作用が及ぶため、転写材が二次転写領域に突入するよりも先に、ニップ入口領域において中間転写ベルト上のトナー像が転写材に静電的に移動してしまう場合があった。この結果、トナー像は転写材の所定の位置（本来転写されるべき位置）と違ったところに転写され、乱れて飛び散った画像となり、画像品質を低下させてしまう課題があった。以下、この現象を飛び散りと称す。
【０００８】
本発明は、飛び散りを比較的簡易な構成で抑制し、高品質な画像を形成することができる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】
前述の課題を解決するために、本願発明は以下の構成を備える。
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面を支持し前記中間転写ベルトを回転させる駆動部材と、前記中間転写ベルトの内周面を支持する支持部材と、前記中間転写ベルトの外面に接触し前記中間転写ベルトと二次転写領域を形成する二次転写部材と、を有し、前記二次転写領域に搬送される記録材に前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写する画像形成装置において、前記支持部材は、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材に対向する位置で前記中間転写ベルトと摺擦しつつ前記中間転写ベルトの回転方向を規制するガイド部材であり、前記ガイド部材は、前記中間転写ベルトと摺擦する第一の抵抗部と、前記第一の抵抗部より電気的な抵抗が高い第二の抵抗部と、を備え、前記第二の抵抗部は、少なくとも、前記中間転写ベルトの回転方向において前記第一の抵抗部よりも上流側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、二次転写領域の入口近傍における電界を規制することにより、飛び散りを比較的簡易な構成で抑制し、高品質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例の画像形成装置の概略断面図
【図２】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【図３】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【図４】（ａ）対向部材に対向ローラを用いた場合の二次転写領域近傍の電界を説明する概略断面図（ｂ）一実施例のガイド部材を用いた場合の二次転写領域近傍の電界を説明する概略断面図
【図５】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【図６】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施例１）
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
図１は、インライン方式（４ドラム系）のカラー画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部ａと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部ｂと、シアン色の画像を形成する画像形成部ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部ｄの４つの画像形成部を備えている。これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００１４】
各画像形成部の構成は、形成する画像の色以外については同様であるので、画像形成部ａを用いて、画像形成部について説明する。
【００１５】
画像形成部ａは、ドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１ａと、帯電部材１ｂと、現像ユニット４ａと、クリーニングユニット５ｃと、を備える。本実施例の画像形成部ａは、これらを一体化し装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジである。
【００１６】
電子写真感光体である感光ドラム１ａは矢印方向Ｒ１に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１ａは，この回転過程で帯電部材である帯電ローラ２ａにより所定の極性・電位に一様に帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ２ａにより、感光ドラム１ａは負極性に帯電される。次に、露光ユニットである露光手段３ａにより像露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。
【００１７】
次いで、その静電潜像は、現像位置において第１の現像ユニット（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。イエロー現像器４ａの中には、負極性に帯電されたイエロートナーが収容されており、イエロー現像器４ａが備える現像ローラにより、感光ドラム１ａに現像されている。感光ドラム１ａは、トナー像を担持する像担持体である。
【００１８】
感光ドラム１ａのイエロートナー像は、対向する中間転写体に１次転写される。中間転写体である中間転写ベルト１０は無端状のベルトであり、複数の支持部材によって支持され、感光ドラム１と当接した対向部で同方向に移動する向きとなる矢印方向Ｒ３に、感光ドラム１と略同一の周速度で回転駆動される。中間転写ベルト１０を介して感光ドラム１ａと対向する位置には、一次転部材が設けられている。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０が当接する一次転写ニップを通過する過程で、中間転写ベルト１０上に一次転写される。その際、一次転写ニップ部を形成する一次転写部材である一次転写ローラ１４ａには、一次転写電源１５ａより一次転写電圧が印加されている。
【００１９】
感光ドラム１ａの表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニングユニット５ａにより清掃および除去される。
【００２０】
以下、同様に各画像形成部（ｂ）〜（ｄ）において、第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。各画像形成部ｂ〜ｄには、それぞれ対応する露光ユニット３ｂ〜３ｄと、一次転写ローラ１４ｂ〜ｄが設けられている。
【００２１】
中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写部材である二次転写ローラ２０が形成する二次転写領域を通過する過程で、給紙手段５０から搬送された転写材Ｐの表面に二次転写される。その際、二次転写ローラ２０には、二次転写電源２１から二次転写電圧が印加されている。二次転写部材である二次転写ローラ２０は、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、抵抗値１０８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲ（ニトリルゴム）の発泡スポンジ体で覆った外径１８ｍｍのローラを用いている。また二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０の外周面に対して、５０Ｎの加圧力で当接させており、中間転写ベルト１０に対して従動回転する。
【００２２】
その後、４色のトナー像を担持した転写材Ｐは定着器３０に導入され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して転写材Ｐに固定される。そして、転写材Ｐは機外へ排出される。
【００２３】
以上の動作により、転写材Ｐ上にフルカラーのプリント画像が形成される。また、中間転写ベルト１０の表面に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット１６により清掃・除去される。
【００２４】
次に、中間転写ベルト１０と中間転写ベルト１０の内周面を支持する複数の支持部材１１、１２、１３について説明する。中間転写ベルト１０及び支持部材１１、１２、１３は、中間転写ユニットとして一体化されており、装置本体に対して着脱可能である。中間転写ベルト１０は、転写後の電荷残留が少なく除電機構が不要とすることが望ましい。本実施例では、転写後の電荷残留が少なく除電機構を不要とする可能になるという理由から、体積抵抗率が１０８〜１０１１Ω・ｃｍ程度の材料で構成されるのが好ましい。本実施例の中間転写ベルト１０は、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０９Ω・ｃｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を主成分とする材料で構成されている。なお、中間転写ベルト１０としては、この他に、ポリアミド（ＰＩ），ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ），などの材料を用いても良い。
【００２５】
支持部材１１は、中間転写ベルト１０を駆動させつつ支持する駆動部材である駆動ローラであり、矢印方向Ｒ２へ回転し、中間転写ベルト１０を矢印方向Ｒ３に回転移動させる。本実施例では、支持部材１１として、外径２０ｍｍのアルミ軸に厚さ０．５ｍｍの弾性ゴム（エチレンプロピレンゴム）を被覆したローラを用いている。
【００２６】
支持部材１２は、中間転写ベルト１０内周面に、内周面側から外周面側に向ってテンションを付与するテンションローラである。本実施例では、支持部材１２として、外径２０ｍｍの中空のアルミ軸を用いている。支持部材１２は、バネ１２ｈによって総圧３９．２Ｎで中間転写ベルト１０を押圧し、中間転写ベルト１０に張力を付与している。
【００２７】
支持部材１３は、中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ２０と対向するガイド部材である。ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ２０に対向する位置で中間転写ベルト１０と摺擦しつつ中間転写ベルト１０の回転方向を規制する。ガイド部材１３は、他の支持部材のように中間転写ベルト１０と共に回転する構成ではなく、中間転写ユニットに固定されている構成である。ガイド部材１３に関する構成については、後で説明する。
【００２８】
中間転写ベルト１０、各支持部材１１、１２、１３、各一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄは、中間転写ユニットとして一体化されている。ローラである駆動ローラ１１、テンションローラ１２、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄは、各軸受けによって支持されて回転可能である。一方、ガイド部材１３は、中間転写ユニットを構成する枠体に固定されている。
【００２９】
以下に、ガイド部材１３の構成について説明する。本実施例のガイド部材１３は、中間転写ベルト１０と摺擦するガイド部材であり、ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面において、中間転写ベルト１０移動方向に電気抵抗の異なる部を有することを特徴としている。
【００３０】
図２は、本実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した横断面模式図である。
ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面は、中間転写ベルト１０の回転方向において、二次転写領域Ｎと、それよりも上流のニップ入口領域Ｉ、下流のニップ出口領域Ｅの３つの領域に分けられる。
【００３１】
ガイド部材１３は、ガイド支持部材１３ｅと、第一の抵抗部である低抵抗摺擦部１３ｇと、第二の抵抗部である高抵抗摺擦部１３ｆと、を備える。中間転写ベルト１０とガイド部材１３が摺擦する摺擦面に、高抵抗摺擦部１３ｆと低抵抗摺擦部１３ｇは、設けられている。さらに、高抵抗摺擦部１３ｆと低抵抗摺擦部１３ｇは、ガイド支持部材１３ｅに支持されている。高抵抗摺擦部１３ｆは、低抵抗摺擦部１３ｇよりも電気的な抵抗が高い。本実施例において、ガイド支持部材１３ｅの中間転写ベルト１０と接触する側の面は、曲率半径１２ｍｍの曲面となるよう構成されている。
【００３２】
この曲率半径は８ｍｍから１５ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。曲率半径が８ｍｍより小さいと曲率が大きすぎ、高温状態で放置された場合に中間転写ベルト１０にガイド部材１３に支持された跡、いわゆる巻き癖が発生する懸念がある。巻き癖が発生した中間転写ベルト１０トナー像を転写すると、画像不良が発生する。一方、曲率半径が１５ｍｍより大きいと曲率が小さすぎ、曲率分離を利用した転写材Ｐの分離性能が低下し、薄紙などのコシのない転写材が中間転写ベルト１０に巻き付いて分離不良になる場合がある。また、中間転写ユニット全体のサイズが大きくなりすぎてしまう。
【００３３】
ガイド支持部材１３ｅは、体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性の材料で構成するのが好ましい。ガイド支持部材１３ｅは、中間転写ベルト１０との摺擦面に露出しないので、十分な剛性を得られれば、どのような絶縁性の部材でも良い。本実施例のガイド支持部材１３ｅは、一例として絶縁性のＡＢＳ樹脂で構成されている。またガイド支部材１３ｅの剛性を上げるために、金属材料などからなる補強部材を追加しても良い。
【００３４】
高抵抗摺擦部１３ｆは、中間転写ベルト１０の回転方向において、低抵抗摺擦部１３ｇよりも上流側に配置される。高抵抗摺擦部１３ｆは、少なくとも、二次転写ローラ２０が中間転写ベルト１０の外面に接触する二次転写領域Ｎの回転方向最上流端の位置（図２のＮ１）から上流側に設けられている。図２では、Ｎ１から上流側の領域であるニップ部入口領域Ｉに高抵抗摺擦部１３ｆは設けられている。高抵抗摺擦部は、体積抵抗率１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性の材料を採用することが望ましい。本実施例では、厚さ０．２ｍｍの絶縁性の超高分子ポリエチレンシート部材を用いている。超高分子ポリエチレンは、分子量を５００万前後に高めたポリエチレンであり、一般に滑り性や耐摩耗性に優れる材料として知られている。
【００３５】
超高分子ポリエチレン以外でも、中間転写ベルト１０の回転を妨げず、良好な滑り性を有する材料であれば、高抵抗摺擦部１３ｆとして採用できる。一例としてフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂などが挙げられる。
【００３６】
一方、低抵抗摺擦部１３ｇは、少なくとも、二次転写領域Ｎの回転方向最上流の位置Ｎ１から二次転写領域Ｎの回転方向最下流の位置Ｎ２の間に配設される。図２では、Ｎ１より下流側で中間転写ベルト１０と摺擦する面は、すべて低抵抗摺擦部１３ｇである。（図２のＮ２より下流側の領域であるＥは、以下ニップ出口領域Ｅとする。）低抵抗摺擦部１３ｇも、高抵抗摺擦部１３ｆと同様に中間転写ベルト１０の回転を妨げず、良好な滑り性を有する材料が採用できる。また、低抵抗摺擦部１３ｇは、二次転写領域Ｎにて対向電極として機能する必要があるため、電気抵抗の低い材料が良い。具体的には、体積抵抗率が１０８Ω・ｃｍ以下の材料で構成されるのが好ましい。なお、低抵抗摺擦部１３ｇは、不図示の導体により電気的に接地される。
【００３７】
本実施例では、低抵抗摺擦部１３ｇとして、導電剤としてカーボンを分散させた厚さ０．２ｍｍの導電性超高分子ポリエチレンシート部材を用いている。この導電性の超高分子ポリエチレンシートの電気抵抗は、体積抵抗率１０７Ω・ｃｍ以下である。
【００３８】
本実施例において、高抵抗摺擦部１３ｆ及び低抵抗摺擦部１３ｇの摺擦面（一面）の対向面である他面は、ガイド支持部材１３ｅの表面に絶縁性の両面テープで接着し固定されている。
【００３９】
図３は、図２のガイド支持部材１３ｅと高抵抗摺擦部１３ｆを一体にした高抵抗支持部１３ｈを説明する概略図である。ガイド部材１３のニップ入口領域Ｉでは、高抵抗支持部１３ｈが中間転写ベルト１０に接触し、二次転写領域Ｎおよびニップ出口領域Ｅでは低抵抗摺擦部１３ｇが接触する構成となっている。また二次転写領域Ｎおよびニップ出口領域Ｅの摺擦面が、ニップ入口領域Ｉの摺擦面と同じ高さとなるように、低抵抗摺擦部１３ｇを配設する高抵抗支持部１３ｈの面を厚みに応じて低くし、段差が生じないようにしている。図３の高抵抗支持部１３ｈは、中間転写ベルト１０と摺擦するので、中間転写ベルト１０に対し良好な滑り性を有する材料で構成するのが好ましい。例えば、絶縁性のポリアセタール樹脂で構成してもよい。図３に示す高抵抗支持部１３ｈは、部品点数を減らすことが可能になり、低コスト且つ、簡易な構成で飛び散りを抑制可能となる。
【００４０】
以下に、本実施例の作用について説明する。図４（ａ）は、従来の転写対向ローラ１７を用いた画像形成装置の二次転写領域近傍の概略図、図４（ｂ）は、本実施例のガイド部材１３を用いた画像形成装置の二次転写領域近傍の概略図である。二次転写領域Ｎの周辺に図示されている矢印Ｆは、二次転写ローラ２０に正極性の二次転写電圧を印加した時に発生する電界に対応した電気力線を模式的に示したものである。
【００４１】
図４（ａ）の構成は、転写対向ローラ１７として、アルミニウム製の芯金に、導電剤としてのカーボンを分散させた弾性ゴムを被覆した、体積抵抗率１０６Ω・ｃｍ以下の外径２４ｍｍのゴムローラを用いている。
【００４２】
図４（ａ）に示すように、ニップ入口領域Ｉにおける二次転写ローラ２０と中間転写ベルト１０の空間には、二次転写ローラ２０から対向電極となる転写対向ローラ１７に向かう電気力線Ｆが存在する。そのため、中間転写ベルト１０上のトナー像は、二次転写領域Ｎに入る前に中間転写ベルト１０から二次転写ローラ２０に向って移動する可能性がある。よって、図４（ａ）の構成では、中間転写ベルト１０上のトナー像が二次転写領域Ｎに入る前に移動する飛び散り現象が発生する可能性がある。
【００４３】
一方、図４（ｂ）に示すように、電圧が印加された二次転写ローラ２０からの電気力線は、対向電極となる二次転写領域Ｎの低抵抗摺擦部１３ｇに向かう。このため、ニップ入口領域Ｉにおいて、対向電極となる低抵抗摺擦部１３ｇが存在しない分、電界は弱まり、電気力線Ｆは図３（ａ）に示した従来例の構成よりも相対的に少なくなる。よって、ニップ入口領域Ｉにおいて、中間転写ベルト１０上のトナー像は記録材Ｐに移動し難くなり、飛び散り現象が改善される。
【００４４】
本実施例では、中間転写ベルト１０の移動方向（矢印方向Ｒ３）に高抵抗摺擦部１３ｆから低抵抗摺擦部１３ｇに切り替わる抵抗変化点Ｘが、二次転写領域Ｎの上流端（図２のＮ１）に位置するようにしている。抵抗変化点Ｘの位置は、二次転写領域Ｎの上流端に対し、僅かにその上下流側にずれてもよいが、飛び散りの発生を抑制する為に、可能なかぎり抵抗変化点Ｘが二次転写領域Ｎの上流端と同じ位置か、下流側に位置するほうがよい。
【００４５】
このように、中間転写ベルト１０と摺擦するガイド部材で構成することにより、対向電極の配置や抵抗値を局所的に変えることが可能となる。これにより、二次転写領域Ｎ近傍の電界を場所に応じて規制することができる。
【００４６】
以上の理由により、トナー像の記録材Ｐへの飛び散り現象の発生を抑制し、高品質な画像を提供することが可能となる。
【００４７】
（実施例２）
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４８】
本実施例の特徴は、実施例１の構成に対して、高抵抗摺擦部１３ｆが、二次転写領域Ｎの上流端Ｎ１よりも下流側の領域（二次転写領域Ｎ内）にも、配設されていることである。
【００４９】
図５は、本実施例のガイド部材１３を説明する為の二次転写領域近傍を拡大した図である。図５で示すように、高抵抗摺擦部１３ｆは、ニップ入口領域Ｉから二次転写領域Ｎ内の上流側まで延ばして配設されている。よって、二次転写領域Ｎは、対向電極が無い上流ニップ部ＮＵと、対向電極が有る下流ニップ部ＮＬとに分けられる。すなわち中間転写ベルト１０の移動方向（矢印方向Ｒ３）に高抵抗摺擦部１３ｆから低抵抗摺擦部１３ｇに切り替わる抵抗変化点Ｘが、二次転写領域Ｎ内に位置することになる。中間転写ベルト１０上のトナー像は、対向電極となる低抵抗摺擦部材１３ｇが存在する下流ニップ部ＮＬにおいて、実質的に転写される。
【００５０】
以上述べたように、本実施例の構成では、ニップ入口領域Ｉにおける電界をさらに弱められ、なおかつトナー像の転写が行われる前に中間転写ベルト１０上のトナー像と記録材を接触させることができるので、トナーの記録材Ｐへの飛翔はさらに効果的に抑制される。よって、実施例１よりもさらに飛び散りの少ない高品質な画像を提供することが可能となる。
【００５１】
（実施例３）
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５２】
本実施例の特徴は、図２に示す実施例１のガイド部材１３の構成に対し、ガイド部材１３の中間転写ベルト１０と接触する接触面が、平面や曲率の異なる曲面などが複合された面で構成されている点にある。
【００５３】
図６は、本実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した横断面模式図である。
【００５４】
ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面は、ニップ入口上流領域ＩＵ、ニップ入口下流領域ＩＬ，二次転写領域Ｎ、ニップ出口上流領域ＥＵ、ニップ出口下流領域ＥＬの領域に分けられる。
【００５５】
ガイド部材１３の全ての領域の摺擦面は、中間転写ベルト１０の巻き癖による画像不良防止の観点から、曲率半径が８ｍｍ以上の曲面もしくは略平面で構成されることが望ましい。
【００５６】
ニップ入口上流領域ＩＵ（第一の屈曲部）において、ガイド部材１３は中間転写ベルト１０の進行角度を変える機能を要する。本実施例では、ニップ入口上流領域ＩＵのガイド部材１３の摺擦面は、曲率半径１０ｍｍの曲面で構成されている。このように、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０の曲率を決定するニップ入口上流領域ＩＵも一体的に構成することが可能である。ローラ形状と異なり、ガイド部材１３は固定部材であるので、その形状も自由に選択することが可能である。
【００５７】
ガイド部材１３は、ニップ入口上流領域ＩＵの曲率半径を大きい曲面とすることで、中間転写ベルト１０に巻き癖が発生することを抑制する。例えば、図４（ａ）の構成で、中間転写ベルト１０の曲率半径を大きくすると、二次転写対向ローラ自体の径を大きくする必要があり装置が大型化する。本実施例の構成では、二次転写ベルト１０が曲がるとこ（ニップ入口上流領域ＩＵ）を大きい曲面とすればよいので、装置を大型化することを抑制する効果がある。
【００５８】
ニップ入口下流領域ＩＬにおいて、ガイド部材１３は中間転写ベルト１０を記録材Ｐに近接させて二次転写領域Ｎへ進入させる機能を要する。中間転写ベルト１０と記録材Ｐを近接させることにより、中間転者ベルト１０上のトナーが記録材Ｐへ二次転写領域Ｎの上流で移動した場合の移動距離を短く出来るので、所定位置からのズレが少なくなり、飛び散りを抑制することができる。
【００５９】
記録材ニップ入口下流領域ＩＬのガイド部材１３の摺擦面は、略平面もしくは曲率半径が非常に大きい曲面で構成するのが好ましい。この場合、二次転写領域Ｎから離れた位置から中間転写ベルト１０と記録材Ｐを近接させることができ、飛び散り抑制に有利となる。本実施例では、ニップ入口下流領域ＩＬは、略平面で構成されている。
【００６０】
以上に述べたニップ入口上流領域ＩＵおよびニップ入口下流領域ＩＬでは、飛び散りを抑制する為に、高抵抗摺擦部１３ｆが配設されている。
【００６１】
二次転写領域Ｎにおいて、ガイド部材１３は二次転写ローラ２０の対向部材および対向電極としての機能を要する。トナー像の実質的な記録材Ｐへの転写は、二次転写領域Ｎで行われる。よって、ガイド部材１３の二次転写領域には、対向電極として機能する低抵抗摺擦部１３ｇが配設される。
【００６２】
二次転写領域Ｎのガイド部材１３の摺擦面は、中間転写ベルト１０の巻き癖による画像不良が発生しない範囲であれば、どの形状でも良い。本実施例では、二次転写領域Ｎのガイド部材１３の摺擦面を曲率半径１５ｍｍの曲面で構成している。
【００６３】
ニップ出口上流領域ＥＵ（第二の屈曲部）において、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０と記録材Ｐを分離させる機能と、中間転写ベルト１０の進行角度を変える機能を要する。記録材Ｐの分離性を高める観点および装置の小型化の観点から、中間転写ベルト１０の巻き癖による画像不良が発生しない範囲で曲率半径は小さい方が好ましい。本実施例では、ニップ出口上流領域ＥＵのガイド部材１３の摺擦面を曲率半径１０ｍｍの曲面で構成している。二次転写ベルト１０を屈曲させるニップ入口上流領域ＩＵと、ニップ出口上流領域ＥＵの曲率を比較すると、ニップ入口上流領域ＩＵの曲率の方がニップ出口上流領域ＥＵの曲率よりも大きい。
【００６４】
ニップ出口下流領域ＥＬにおいて、ガイド部材１３は転写ベルトクリーニング部材１６を配設するための領域を確保する機能を有する。一方、ベルトクリーニング部材１６を配設するための領域を確保する観点からは、平面もしくは曲率半径は大きい方が好ましい。
【００６５】
本実施例では、ニップ出口下流領域ＥＬのガイド部材１３の摺擦面を平面で構成している。ニップ出口上流領域ＥＵとニップ出口下流領域ＥＬは、中間転写ベルト１０がガイド部材１３から分離する際の放電などを防止するために、二次転写領域Ｎと同一の低抵抗摺擦部１３ｇを配設している。
【００６６】
以上述べたように、転写対向部材を、従来の画像形成装置のような転写対向ローラ１７などの回転体ではなく、中間転写ベルト１０と摺擦するガイド部材で構成することにより、対向電極の配置や抵抗値だけでなく、ガイド部材の摺擦面の形状も局所的に変えることが可能となる。
【００６７】
これにより、二次転写領域Ｎ近傍の電界を場所に応じて規制し、かつ二次転写ベルト１０に巻き癖が発生するのを抑制し、かつ二次転写領域Ｎの手前で中間転写ベルト１０を記録材Ｐに近接させて移動させることができる。さらに、二次転写領域Ｎを通過した記録材を中間転写ベルト１０から分離し易くすることが可能になる。以上の理由により、さらに飛び散りの少ない高品質な画像を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 中間転写体
１１、１２ 支持部材
１３ ガイド部材
１３ｅ ガイド支持部材
１３ｆ 高抵抗摺擦部
１３ｇ 低抵抗摺擦部
２０ 二次転写部材
Ｐ 記録材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、高速に印刷するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための各色の画像形成部を独立して有し、各色の画像形成部から順次中間転写体に画像を転写し、更に中間転写体から転写材に一括して画像を転写する構成が知られている。
【０００３】
特許文献１には、中間転写体として無端状の中間転写ベルトを使用する画像形成装置が開示されている。二次転写部材として二次転写ローラを使用し、中間転写ベルトの内周面を支持する支持ローラの一つを二次転写ローラの対向ローラとして使用している。二次転写ローラは、中間転写ベルトを介して対向ローラに圧接させ、二次転写ローラと中間転写ベルトが接触する二次転写領域が形成される。
【０００４】
二次転写領域に搬送される転写材に対して、電圧が印加された二次転写ローラと、接地された対向ローラとの間で電位差を発生させ、中間転写ベルト上のトナー像を静電的に転写している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、中間転写ベルト、二次転写ローラ、対向ローラで二次転写領域を形成する画像形成装置では以下の課題がある。
【０００７】
二次転写ローラと対向ローラとの間に発生した電界の作用は、二次転写領域の領域だけに留まらず、その周囲にも及ぶ。二次転写領域の上流に位置するニップ入口領域においても、電界の作用が及ぶため、転写材が二次転写領域に突入するよりも先に、ニップ入口領域において中間転写ベルト上のトナー像が転写材に静電的に移動してしまう場合があった。この結果、トナー像は転写材の所定の位置（本来転写されるべき位置）と違ったところに転写され、乱れて飛び散った画像となり、画像品質を低下させてしまう課題があった。以下、この現象を飛び散りと称す。
【０００８】
本発明は、飛び散りを比較的簡易な構成で抑制し、高品質な画像を形成することができる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】
前述の課題を解決するために、本願発明は以下の構成を備える。
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面を支持し前記中間転写ベルトを回転させる駆動部材と、前記中間転写ベルトの内周面を支持する支持部材と、前記中間転写ベルトの外面に接触し前記中間転写ベルトと二次転写領域を形成する二次転写部材と、を有し、前記二次転写領域に搬送される記録材に前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写する画像形成装置において、前記支持部材は、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材に対向する位置で前記中間転写ベルトと摺擦しつつ前記中間転写ベルトの回転方向を規制するガイド部材であり、前記ガイド部材は、前記中間転写ベルトと摺擦する第一の抵抗部と、前記第一の抵抗部より電気的な抵抗が高い第二の抵抗部と、を備え、前記第二の抵抗部は、少なくとも、前記中間転写ベルトの回転方向において前記第一の抵抗部よりも上流側に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、二次転写領域の入口近傍における電界を規制することにより、飛び散りを比較的簡易な構成で抑制し、高品質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施例の画像形成装置の概略断面図
【図２】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【図３】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【図４】（ａ）対向部材に対向ローラを用いた場合の二次転写領域近傍の電界を説明する概略断面図（ｂ）一実施例のガイド部材を用いた場合の二次転写領域近傍の電界を説明する概略断面図
【図５】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【図６】一実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施例１）
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
図１は、インライン方式（４ドラム系）のカラー画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部ａと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部ｂと、シアン色の画像を形成する画像形成部ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部ｄの４つの画像形成部を備えている。これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【００１４】
各画像形成部の構成は、形成する画像の色以外については同様であるので、画像形成部ａを用いて、画像形成部について説明する。
【００１５】
画像形成部ａは、ドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１ａと、帯電部材１ｂと、現像ユニット４ａと、クリーニングユニット５ｃと、を備える。本実施例の画像形成部ａは、これらを一体化し装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジである。
【００１６】
電子写真感光体である感光ドラム１ａは矢印方向Ｒ１に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１ａは，この回転過程で帯電部材である帯電ローラ２ａにより所定の極性・電位に一様に帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ２ａにより、感光ドラム１ａは負極性に帯電される。次に、露光ユニットである露光手段３ａにより像露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。
【００１７】
次いで、その静電潜像は、現像位置において第１の現像ユニット（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。イエロー現像器４ａの中には、負極性に帯電されたイエロートナーが収容されており、イエロー現像器４ａが備える現像ローラにより、感光ドラム１ａに現像されている。感光ドラム１ａは、トナー像を担持する像担持体である。
【００１８】
感光ドラム１ａのイエロートナー像は、対向する中間転写体に１次転写される。中間転写体である中間転写ベルト１０は無端状のベルトであり、複数の支持部材によって支持され、感光ドラム１と当接した対向部で同方向に移動する向きとなる矢印方向Ｒ３に、感光ドラム１と略同一の周速度で回転駆動される。中間転写ベルト１０を介して感光ドラム１ａと対向する位置には、一次転部材が設けられている。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０が当接する一次転写ニップを通過する過程で、中間転写ベルト１０上に一次転写される。その際、一次転写ニップ部を形成する一次転写部材である一次転写ローラ１４ａには、一次転写電源１５ａより一次転写電圧が印加されている。
【００１９】
感光ドラム１ａの表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニングユニット５ａにより清掃および除去される。
【００２０】
以下、同様に各画像形成部（ｂ）〜（ｄ）において、第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。各画像形成部ｂ〜ｄには、それぞれ対応する露光ユニット３ｂ〜３ｄと、一次転写ローラ１４ｂ〜ｄが設けられている。
【００２１】
中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写部材である二次転写ローラ２０が形成する二次転写領域を通過する過程で、給紙手段５０から搬送された転写材Ｐの表面に二次転写される。その際、二次転写ローラ２０には、二次転写電源２１から二次転写電圧が印加されている。二次転写部材である二次転写ローラ２０は、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、抵抗値１０８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲ（ニトリルゴム）の発泡スポンジ体で覆った外径１８ｍｍのローラを用いている。また二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０の外周面に対して、５０Ｎの加圧力で当接させており、中間転写ベルト１０に対して従動回転する。
【００２２】
その後、４色のトナー像を担持した転写材Ｐは定着器３０に導入され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して転写材Ｐに固定される。そして、転写材Ｐは機外へ排出される。
【００２３】
以上の動作により、転写材Ｐ上にフルカラーのプリント画像が形成される。また、中間転写ベルト１０の表面に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット１６により清掃・除去される。
【００２４】
次に、中間転写ベルト１０と中間転写ベルト１０の内周面を支持する複数の支持部材１１、１２、１３について説明する。中間転写ベルト１０及び支持部材１１、１２、１３は、中間転写ユニットとして一体化されており、装置本体に対して着脱可能である。中間転写ベルト１０は、転写後の電荷残留が少なく除電機構が不要とすることが望ましい。本実施例では、転写後の電荷残留が少なく除電機構を不要とする可能になるという理由から、体積抵抗率が１０８〜１０１１Ω・ｃｍ程度の材料で構成されるのが好ましい。本実施例の中間転写ベルト１０は、厚さ１００μｍ、体積抵抗率１０９Ω・ｃｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を主成分とする材料で構成されている。なお、中間転写ベルト１０としては、この他に、ポリアミド（ＰＩ），ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ），などの材料を用いても良い。
【００２５】
支持部材１１は、中間転写ベルト１０を駆動させつつ支持する駆動部材である駆動ローラであり、矢印方向Ｒ２へ回転し、中間転写ベルト１０を矢印方向Ｒ３に回転移動させる。本実施例では、支持部材１１として、外径２０ｍｍのアルミ軸に厚さ０．５ｍｍの弾性ゴム（エチレンプロピレンゴム）を被覆したローラを用いている。
【００２６】
支持部材１２は、中間転写ベルト１０内周面に、内周面側から外周面側に向ってテンションを付与するテンションローラである。本実施例では、支持部材１２として、外径２０ｍｍの中空のアルミ軸を用いている。支持部材１２は、バネ１２ｈによって総圧３９．２Ｎで中間転写ベルト１０を押圧し、中間転写ベルト１０に張力を付与している。
【００２７】
支持部材１３は、中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ２０と対向するガイド部材である。ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０を介して二次転写ローラ２０に対向する位置で中間転写ベルト１０と摺擦しつつ中間転写ベルト１０の回転方向を規制する。ガイド部材１３は、他の支持部材のように中間転写ベルト１０と共に回転する構成ではなく、中間転写ユニットに固定されている構成である。ガイド部材１３に関する構成については、後で説明する。
【００２８】
中間転写ベルト１０、各支持部材１１、１２、１３、各一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄは、中間転写ユニットとして一体化されている。ローラである駆動ローラ１１、テンションローラ１２、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄは、各軸受けによって支持されて回転可能である。一方、ガイド部材１３は、中間転写ユニットを構成する枠体に固定されている。
【００２９】
以下に、ガイド部材１３の構成について説明する。本実施例のガイド部材１３は、中間転写ベルト１０と摺擦するガイド部材であり、ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面において、中間転写ベルト１０移動方向に電気抵抗の異なる部を有することを特徴としている。
【００３０】
図２は、本実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した横断面模式図である。
ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面は、中間転写ベルト１０の回転方向において、二次転写領域Ｎと、それよりも上流のニップ入口領域Ｉ、下流のニップ出口領域Ｅの３つの領域に分けられる。
【００３１】
ガイド部材１３は、ガイド支持部材１３ｅと、第一の抵抗部である低抵抗摺擦部１３ｇと、第二の抵抗部である高抵抗摺擦部１３ｆと、を備える。中間転写ベルト１０とガイド部材１３が摺擦する摺擦面に、高抵抗摺擦部１３ｆと低抵抗摺擦部１３ｇは、設けられている。さらに、高抵抗摺擦部１３ｆと低抵抗摺擦部１３ｇは、ガイド支持部材１３ｅに支持されている。高抵抗摺擦部１３ｆは、低抵抗摺擦部１３ｇよりも電気的な抵抗が高い。本実施例において、ガイド支持部材１３ｅの中間転写ベルト１０と接触する側の面は、曲率半径１２ｍｍの曲面となるよう構成されている。
【００３２】
この曲率半径は８ｍｍから１５ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。曲率半径が８ｍｍより小さいと曲率が大きすぎ、高温状態で放置された場合に中間転写ベルト１０にガイド部材１３に支持された跡、いわゆる巻き癖が発生する懸念がある。巻き癖が発生した中間転写ベルト１０トナー像を転写すると、画像不良が発生する。一方、曲率半径が１５ｍｍより大きいと曲率が小さすぎ、曲率分離を利用した転写材Ｐの分離性能が低下し、薄紙などのコシのない転写材が中間転写ベルト１０に巻き付いて分離不良になる場合がある。また、中間転写ユニット全体のサイズが大きくなりすぎてしまう。
【００３３】
ガイド支持部材１３ｅは、体積抵抗率が１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性の材料で構成するのが好ましい。ガイド支持部材１３ｅは、中間転写ベルト１０との摺擦面に露出しないので、十分な剛性を得られれば、どのような絶縁性の部材でも良い。本実施例のガイド支持部材１３ｅは、一例として絶縁性のＡＢＳ樹脂で構成されている。またガイド支部材１３ｅの剛性を上げるために、金属材料などからなる補強部材を追加しても良い。
【００３４】
高抵抗摺擦部１３ｆは、中間転写ベルト１０の回転方向において、低抵抗摺擦部１３ｇよりも上流側に配置される。高抵抗摺擦部１３ｆは、少なくとも、二次転写ローラ２０が中間転写ベルト１０の外面に接触する二次転写領域Ｎの回転方向最上流端の位置（図２のＮ１）から上流側に設けられている。図２では、Ｎ１から上流側の領域であるニップ部入口領域Ｉに高抵抗摺擦部１３ｆは設けられている。高抵抗摺擦部は、体積抵抗率１０１２Ω・ｃｍ以上の絶縁性の材料を採用することが望ましい。本実施例では、厚さ０．２ｍｍの絶縁性の超高分子ポリエチレンシート部材を用いている。超高分子ポリエチレンは、分子量を５００万前後に高めたポリエチレンであり、一般に滑り性や耐摩耗性に優れる材料として知られている。
【００３５】
超高分子ポリエチレン以外でも、中間転写ベルト１０の回転を妨げず、良好な滑り性を有する材料であれば、高抵抗摺擦部１３ｆとして採用できる。一例としてフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂などが挙げられる。
【００３６】
一方、低抵抗摺擦部１３ｇは、少なくとも、二次転写領域Ｎの回転方向最上流の位置Ｎ１から二次転写領域Ｎの回転方向最下流の位置Ｎ２の間に配設される。図２では、Ｎ１より下流側で中間転写ベルト１０と摺擦する面は、すべて低抵抗摺擦部１３ｇである。（図２のＮ２より下流側の領域であるＥは、以下ニップ出口領域Ｅとする。）低抵抗摺擦部１３ｇも、高抵抗摺擦部１３ｆと同様に中間転写ベルト１０の回転を妨げず、良好な滑り性を有する材料が採用できる。また、低抵抗摺擦部１３ｇは、二次転写領域Ｎにて対向電極として機能する必要があるため、電気抵抗の低い材料が良い。具体的には、体積抵抗率が１０８Ω・ｃｍ以下の材料で構成されるのが好ましい。なお、低抵抗摺擦部１３ｇは、不図示の導体により電気的に接地される。
【００３７】
本実施例では、低抵抗摺擦部１３ｇとして、導電剤としてカーボンを分散させた厚さ０．２ｍｍの導電性超高分子ポリエチレンシート部材を用いている。この導電性の超高分子ポリエチレンシートの電気抵抗は、体積抵抗率１０７Ω・ｃｍ以下である。
【００３８】
本実施例において、高抵抗摺擦部１３ｆ及び低抵抗摺擦部１３ｇの摺擦面（一面）の対向面である他面は、ガイド支持部材１３ｅの表面に絶縁性の両面テープで接着し固定されている。
【００３９】
図３は、図２のガイド支持部材１３ｅと高抵抗摺擦部１３ｆを一体にした高抵抗支持部１３ｈを説明する概略図である。ガイド部材１３のニップ入口領域Ｉでは、高抵抗支持部１３ｈが中間転写ベルト１０に接触し、二次転写領域Ｎおよびニップ出口領域Ｅでは低抵抗摺擦部１３ｇが接触する構成となっている。また二次転写領域Ｎおよびニップ出口領域Ｅの摺擦面が、ニップ入口領域Ｉの摺擦面と同じ高さとなるように、低抵抗摺擦部１３ｇを配設する高抵抗支持部１３ｈの面を厚みに応じて低くし、段差が生じないようにしている。図３の高抵抗支持部１３ｈは、中間転写ベルト１０と摺擦するので、中間転写ベルト１０に対し良好な滑り性を有する材料で構成するのが好ましい。例えば、絶縁性のポリアセタール樹脂で構成してもよい。図３に示す高抵抗支持部１３ｈは、部品点数を減らすことが可能になり、低コスト且つ、簡易な構成で飛び散りを抑制可能となる。
【００４０】
以下に、本実施例の作用について説明する。図４（ａ）は、従来の転写対向ローラ１７を用いた画像形成装置の二次転写領域近傍の概略図、図４（ｂ）は、本実施例のガイド部材１３を用いた画像形成装置の二次転写領域近傍の概略図である。二次転写領域Ｎの周辺に図示されている矢印Ｆは、二次転写ローラ２０に正極性の二次転写電圧を印加した時に発生する電界に対応した電気力線を模式的に示したものである。
【００４１】
図４（ａ）の構成は、転写対向ローラ１７として、アルミニウム製の芯金に、導電剤としてのカーボンを分散させた弾性ゴムを被覆した、体積抵抗率１０６Ω・ｃｍ以下の外径２４ｍｍのゴムローラを用いている。
【００４２】
図４（ａ）に示すように、ニップ入口領域Ｉにおける二次転写ローラ２０と中間転写ベルト１０の空間には、二次転写ローラ２０から対向電極となる転写対向ローラ１７に向かう電気力線Ｆが存在する。そのため、中間転写ベルト１０上のトナー像は、二次転写領域Ｎに入る前に中間転写ベルト１０から二次転写ローラ２０に向って移動する可能性がある。よって、図４（ａ）の構成では、中間転写ベルト１０上のトナー像が二次転写領域Ｎに入る前に移動する飛び散り現象が発生する可能性がある。
【００４３】
一方、図４（ｂ）に示すように、電圧が印加された二次転写ローラ２０からの電気力線は、対向電極となる二次転写領域Ｎの低抵抗摺擦部１３ｇに向かう。このため、ニップ入口領域Ｉにおいて、対向電極となる低抵抗摺擦部１３ｇが存在しない分、電界は弱まり、電気力線Ｆは図３（ａ）に示した従来例の構成よりも相対的に少なくなる。よって、ニップ入口領域Ｉにおいて、中間転写ベルト１０上のトナー像は記録材Ｐに移動し難くなり、飛び散り現象が改善される。
【００４４】
本実施例では、中間転写ベルト１０の移動方向（矢印方向Ｒ３）に高抵抗摺擦部１３ｆから低抵抗摺擦部１３ｇに切り替わる抵抗変化点Ｘが、二次転写領域Ｎの上流端（図２のＮ１）に位置するようにしている。抵抗変化点Ｘの位置は、二次転写領域Ｎの上流端に対し、僅かにその上下流側にずれてもよいが、飛び散りの発生を抑制する為に、可能なかぎり抵抗変化点Ｘが二次転写領域Ｎの上流端と同じ位置か、下流側に位置するほうがよい。
【００４５】
このように、中間転写ベルト１０と摺擦するガイド部材で構成することにより、対向電極の配置や抵抗値を局所的に変えることが可能となる。これにより、二次転写領域Ｎ近傍の電界を場所に応じて規制することができる。
【００４６】
以上の理由により、トナー像の記録材Ｐへの飛び散り現象の発生を抑制し、高品質な画像を提供することが可能となる。
【００４７】
（実施例２）
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４８】
本実施例の特徴は、実施例１の構成に対して、高抵抗摺擦部１３ｆが、二次転写領域Ｎの上流端Ｎ１よりも下流側の領域（二次転写領域Ｎ内）にも、配設されていることである。
【００４９】
図５は、本実施例のガイド部材１３を説明する為の二次転写領域近傍を拡大した図である。図５で示すように、高抵抗摺擦部１３ｆは、ニップ入口領域Ｉから二次転写領域Ｎ内の上流側まで延ばして配設されている。よって、二次転写領域Ｎは、対向電極が無い上流ニップ部ＮＵと、対向電極が有る下流ニップ部ＮＬとに分けられる。すなわち中間転写ベルト１０の移動方向（矢印方向Ｒ３）に高抵抗摺擦部１３ｆから低抵抗摺擦部１３ｇに切り替わる抵抗変化点Ｘが、二次転写領域Ｎ内に位置することになる。中間転写ベルト１０上のトナー像は、対向電極となる低抵抗摺擦部材１３ｇが存在する下流ニップ部ＮＬにおいて、実質的に転写される。
【００５０】
以上述べたように、本実施例の構成では、ニップ入口領域Ｉにおける電界をさらに弱められ、なおかつトナー像の転写が行われる前に中間転写ベルト１０上のトナー像と記録材を接触させることができるので、トナーの記録材Ｐへの飛翔はさらに効果的に抑制される。よって、実施例１よりもさらに飛び散りの少ない高品質な画像を提供することが可能となる。
【００５１】
（実施例３）
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は実施例１のものと同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに対応する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５２】
本実施例の特徴は、図２に示す実施例１のガイド部材１３の構成に対し、ガイド部材１３の中間転写ベルト１０と接触する接触面が、平面や曲率の異なる曲面などが複合された面で構成されている点にある。
【００５３】
図６は、本実施例の画像形成装置の二次転写領域近傍を拡大した横断面模式図である。
【００５４】
ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面は、ニップ入口上流領域ＩＵ、ニップ入口下流領域ＩＬ，二次転写領域Ｎ、ニップ出口上流領域ＥＵ、ニップ出口下流領域ＥＬの領域に分けられる。
【００５５】
ガイド部材１３の全ての領域の摺擦面は、中間転写ベルト１０の巻き癖による画像不良防止の観点から、曲率半径が８ｍｍ以上の曲面もしくは略平面で構成されることが望ましい。
【００５６】
ニップ入口上流領域ＩＵ（第一の屈曲部）において、ガイド部材１３は中間転写ベルト１０の進行角度を変える機能を要する。本実施例では、ニップ入口上流領域ＩＵのガイド部材１３の摺擦面は、曲率半径１０ｍｍの曲面で構成されている。このように、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０の曲率を決定するニップ入口上流領域ＩＵも一体的に構成することが可能である。ローラ形状と異なり、ガイド部材１３は固定部材であるので、その形状も自由に選択することが可能である。
【００５７】
ガイド部材１３は、ニップ入口上流領域ＩＵの曲率半径を大きい曲面とすることで、中間転写ベルト１０に巻き癖が発生することを抑制する。例えば、図４（ａ）の構成で、中間転写ベルト１０の曲率半径を大きくすると、二次転写対向ローラ自体の径を大きくする必要があり装置が大型化する。本実施例の構成では、二次転写ベルト１０が曲がるとこ（ニップ入口上流領域ＩＵ）を大きい曲面とすればよいので、装置を大型化することを抑制する効果がある。
【００５８】
ニップ入口下流領域ＩＬにおいて、ガイド部材１３は中間転写ベルト１０を記録材Ｐに近接させて二次転写領域Ｎへ進入させる機能を要する。中間転写ベルト１０と記録材Ｐを近接させることにより、中間転者ベルト１０上のトナーが記録材Ｐへ二次転写領域Ｎの上流で移動した場合の移動距離を短く出来るので、所定位置からのズレが少なくなり、飛び散りを抑制することができる。
【００５９】
記録材ニップ入口下流領域ＩＬのガイド部材１３の摺擦面は、略平面もしくは曲率半径が非常に大きい曲面で構成するのが好ましい。この場合、二次転写領域Ｎから離れた位置から中間転写ベルト１０と記録材Ｐを近接させることができ、飛び散り抑制に有利となる。本実施例では、ニップ入口下流領域ＩＬは、略平面で構成されている。
【００６０】
以上に述べたニップ入口上流領域ＩＵおよびニップ入口下流領域ＩＬでは、飛び散りを抑制する為に、高抵抗摺擦部１３ｆが配設されている。
【００６１】
二次転写領域Ｎにおいて、ガイド部材１３は二次転写ローラ２０の対向部材および対向電極としての機能を要する。トナー像の実質的な記録材Ｐへの転写は、二次転写領域Ｎで行われる。よって、ガイド部材１３の二次転写領域には、対向電極として機能する低抵抗摺擦部１３ｇが配設される。
【００６２】
二次転写領域Ｎのガイド部材１３の摺擦面は、中間転写ベルト１０の巻き癖による画像不良が発生しない範囲であれば、どの形状でも良い。本実施例では、二次転写領域Ｎのガイド部材１３の摺擦面を曲率半径１５ｍｍの曲面で構成している。
【００６３】
ニップ出口上流領域ＥＵ（第二の屈曲部）において、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０と記録材Ｐを分離させる機能と、中間転写ベルト１０の進行角度を変える機能を要する。記録材Ｐの分離性を高める観点および装置の小型化の観点から、中間転写ベルト１０の巻き癖による画像不良が発生しない範囲で曲率半径は小さい方が好ましい。本実施例では、ニップ出口上流領域ＥＵのガイド部材１３の摺擦面を曲率半径１０ｍｍの曲面で構成している。二次転写ベルト１０を屈曲させるニップ入口上流領域ＩＵと、ニップ出口上流領域ＥＵの曲率を比較すると、ニップ入口上流領域ＩＵの曲率の方がニップ出口上流領域ＥＵの曲率よりも大きい。
【００６４】
ニップ出口下流領域ＥＬにおいて、ガイド部材１３は転写ベルトクリーニング部材１６を配設するための領域を確保する機能を有する。一方、ベルトクリーニング部材１６を配設するための領域を確保する観点からは、平面もしくは曲率半径は大きい方が好ましい。
【００６５】
本実施例では、ニップ出口下流領域ＥＬのガイド部材１３の摺擦面を平面で構成している。ニップ出口上流領域ＥＵとニップ出口下流領域ＥＬは、中間転写ベルト１０がガイド部材１３から分離する際の放電などを防止するために、二次転写領域Ｎと同一の低抵抗摺擦部１３ｇを配設している。
【００６６】
以上述べたように、転写対向部材を、従来の画像形成装置のような転写対向ローラ１７などの回転体ではなく、中間転写ベルト１０と摺擦するガイド部材で構成することにより、対向電極の配置や抵抗値だけでなく、ガイド部材の摺擦面の形状も局所的に変えることが可能となる。
【００６７】
これにより、二次転写領域Ｎ近傍の電界を場所に応じて規制し、かつ二次転写ベルト１０に巻き癖が発生するのを抑制し、かつ二次転写領域Ｎの手前で中間転写ベルト１０を記録材Ｐに近接させて移動させることができる。さらに、二次転写領域Ｎを通過した記録材を中間転写ベルト１０から分離し易くすることが可能になる。以上の理由により、さらに飛び散りの少ない高品質な画像を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 中間転写体
１１、１２ 支持部材
１３ ガイド部材
１３ｅ ガイド支持部材
１３ｆ 高抵抗摺擦部
１３ｇ 低抵抗摺擦部
２０ 二次転写部材
Ｐ 記録材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面を支持し前記中間転写ベルトを回転させる駆動部材と、前記中間転写ベルトの内周面を支持する支持部材と、前記中間転写ベルトの外面に接触し前記中間転写ベルトと二次転写領域を形成する二次転写部材と、を有し、前記二次転写領域に搬送される記録材に前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写する画像形成装置において、
前記支持部材は、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材に対向する位置で前記中間転写ベルトと摺擦しつつ前記中間転写ベルトの回転方向を規制するガイド部材であり、前記ガイド部材は、前記中間転写ベルトと摺擦する第一の抵抗部と、前記第一の抵抗部より電気的な抵抗が高い第二の抵抗部と、を備え、前記第二の抵抗部は、少なくとも、前記中間転写ベルトの回転方向において前記第一の抵抗部よりも上流側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記第一の抵抗部と、前記第二の抵抗部を支持するガイド支持部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第一の抵抗部と前記第二の抵抗部は、一面が前記中間転写ベルトと摺擦する摺擦面であり、他面が前記ガイド支持部材に接着されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第二の抵抗部は、前記第一の抵抗部を支持する支持部を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写ベルトの回転方向において、前記第一の抵抗部の最上流端は、少なくとも前記二次転写領域の最上流端と同じ位置、または、下流側の位置に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第一の抵抗部は、導電性を付与した超高分子ポリエチレンであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第二の抵抗部は、導電性を付与しない超高分子ポリエチレンであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記中間転写ベルトの回転方向において、前記二次転写領域の上流側に前記中間転写ベルトを曲げる第一の屈曲部と、前記二次転写領域の下流側に前記中間転写ベルトを曲げる第二の屈曲部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面を支持し前記中間転写ベルトを回転させる駆動部材と、前記中間転写ベルトの内周面を支持する支持部材と、前記中間転写ベルトの外面に接触し前記中間転写ベルトと二次転写領域を形成する二次転写部材と、を有し、前記二次転写領域に搬送される記録材に前記中間転写ベルトからトナー像を二次転写する画像形成装置において、
前記支持部材は、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材に対向する位置で前記中間転写ベルトと摺擦しつつ前記中間転写ベルトの回転方向を規制するガイド部材であり、前記ガイド部材は、前記中間転写ベルトと摺擦する第一の抵抗部と、前記第一の抵抗部より電気的な抵抗が高い第二の抵抗部と、を備え、前記第二の抵抗部は、少なくとも、前記中間転写ベルトの回転方向において前記第一の抵抗部よりも上流側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記第一の抵抗部と、前記第二の抵抗部を支持するガイド支持部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第一の抵抗部と前記第二の抵抗部は、一面が前記中間転写ベルトと摺擦する摺擦面であり、他面が前記ガイド支持部材に接着されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第二の抵抗部は、前記第一の抵抗部を支持する支持部を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写ベルトの回転方向において、前記第一の抵抗部の最上流端は、少なくとも前記二次転写領域の最上流端と同じ位置、または、下流側の位置に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第一の抵抗部は、導電性を付与した超高分子ポリエチレンであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第二の抵抗部は、導電性を付与しない超高分子ポリエチレンであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ガイド部材は、前記中間転写ベルトの回転方向において、前記二次転写領域の上流側に前記中間転写ベルトを曲げる第一の屈曲部と、前記二次転写領域の下流側に前記中間転写ベルトを曲げる第二の屈曲部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【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２０１３−１１３８５４（Ｐ２０１３−１１３８５４Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６７０５（Ｐ２０１１−２５６７０５）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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