画像形成装置
【課題】 支持部材としローラを使用しない場合であっても、簡易な構成で長期に渡り、中間転写ベルトの駆動トルクの上昇を抑制し、支持部材と中間転写ベルトの長時間の摺擦を起因とする画像不良の発生を抑制することが難しい。
【解決手段】 支持部材は、中間転写ベルトを介して二次転写部材に対向する位置で中間転写ベルトと摺擦しつつ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、ガイド部材は、中間転写ベルトと接触し摺擦する摺擦部と、摺擦部を支持する基体部を備え、摺擦部を超高分子ポリエチレンで形成する。
【解決手段】 支持部材は、中間転写ベルトを介して二次転写部材に対向する位置で中間転写ベルトと摺擦しつつ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、ガイド部材は、中間転写ベルトと接触し摺擦する摺擦部と、摺擦部を支持する基体部を備え、摺擦部を超高分子ポリエチレンで形成する。
【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部材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部材（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、接地された対向部材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。
【０００５】
特許文献２には、特許文献１の中間転写ベルトの回転に従動する対向ローラの代わりに、中間転写ベルトと摺擦する固定部材を、対向部材として採用する構成が開示されている。固定部材の下流側の曲率を大きくすることで転写材の中間転写ベルトからの分離性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９０５７号公報
【特許文献２】特開２００８−４６３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の画像形成装置では以下の課題がある。特許文献２の画像形成装置の構成においては、中間転写ベルトと摺擦する固定部材が配置されているため、中間転写ベルトの駆動トルクが高くなる場合がある。具体的には、ガイド部材として、ウレタンゴムやエピクロヒドリンゴムのような材質を用いた場合、二次転写ローラの押圧力が大きい程、中間転写ベルトとガイド部材間のすべり摩擦力が大きくなり駆動トルクが高くなる。
【０００８】
中間転写ベルトの駆動トルクが高くなると、駆動源として最大トルクが大きいものを使用する必要があり、画像形成装置のサイズアップ、コストアップを招く場合がある。また、長時間にわたり、固定部材が、二次転写ローラに押圧され続ける、あるいは、中間転写ベルトと摺擦し続けると、固定部材表面が削れる場合がある。固定部材から削れた削れ粉は、中間転写ベルト内部に滞留するため、削れ粉を起因として画像不良が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は、転写対向部材として対向ローラを使用しない場合であっても、簡易な構成で長期に渡り、中間転写ベルトの駆動トルクの上昇を抑制し、転写対向部材と中間転写ベルトの長時間の摺擦を起因とする画像不良の発生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】
【００１０】
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。
【００１１】
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周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接触し摺擦する摺擦部と、前記摺擦部を支持する基体部を備え、前記摺擦部を超高分子ポリエチレンで形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、中間転写ベルトと摺擦し続けるガイド部材を転写対向部材として使用した場合であっても、簡易な構成で長期に渡り、中間転写ベルトの駆動トルクの上昇を抑制することが可能になる。さらに、ガイド部材と中間転写ベルトの長時間の摺擦を起因とする画像不良の発生を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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テンションガイドを拡大した概略断面図
【図４】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】
【００１４】
（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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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から給紙された転写材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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、回転する中間転写ベルト１０と摺擦し続ける固定部材であり、対向ローラのように中間転写ベルト１０の回転に従動するものではない。
【００３２】
図２は、本実施例の画像形成装置の二次転写部近傍を拡大した横断面模式図である。ガイド部材は、中間転写ベルト１０の回転方向と直交する方向である長手幅が２５０ｍｍ、曲率半径１０ｍｍの略半円形状である。また、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０に対して非接触領域となる基体部である基体１３ａと、中間転写ベルト１０に対して接触領域となる摺動部１３ｂから構成され、基体１３ａ上に摺動部１３ｂを貼り付けている。材質としては、基体１３ａがＡＢＳ樹脂であり、摺動部１３ｂとして超高分子量ポリエチレンシートを用いていることを特徴としている。
【００３３】
摺動部１３ｂに用いられる超高分子ポリエチレンシートは、表面抵抗率が１０４Ω／□、摩擦係数０．１３である導電性を有する分子量が５００万程度の超高分子量ポリエチレンシートである。図２に示すように、超高分子ポリエチレンシートは、電気的に接地されている。超高分子量ポリエチレンシートの表面粗さは、Ｒａ＝１．０程度である。また、シートの厚みは０．２ｍｍであり、摺動部１３ｂは、基体１３ａに導電性の両面テープにて貼り付けている。尚、導電性の超高分子量ポリエチレンシートの導電剤は、カーボンブラックを用いている。
【００３４】
次に本実施例の作用について説明をする。中間転写ベルト１０の駆動トルクは、ガイド部材の摺動部１３ｂと中間転写ベルト１０のすべり摩擦力により上昇する。すべり摩擦力Ｆは、摩擦係数μと、摺動部１３ｂと中間転写ベルトにかかる垂直抗力Ｎの積算で表わすことができる。
Ｆ＝μ×Ｎ
垂直抗力Ｎは、２次転写ローラ２０の加圧力で決定されるため、すべり摩擦力を低減するには、摩擦係数μを低減させる必要がある。また、中間転写ベルト１０が摺動部１３ｂと摺擦することにより削れないよう、摺動部１３ｂが優れた耐磨耗性能を有する必要がある。
【００３５】
本実施例で用いたような、超高分子量ポリエチレンシートは、優れた自己潤滑性を有しており、低い摩擦係数となっている。また、その分子量は１００万〜７００万程度であり、通常のポリエチレン樹脂の分子量２万〜３０万と比べて大きいため、優れた耐磨耗性を有している。
【００３６】
表１に本実施例で用いている超高分子量ポリエチレンと比較例であるその他の樹脂材料の静止摩擦係数と磨耗損量を示す。比較例の樹脂としては、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、分子量＝６万）を挙げ、本実施例の摺動部１３ｂの超高分子量ポリエチレンと同様にシートの厚みを０．２ｍｍとし、導電剤としてカーボンブラックを用いることにより、表面抵抗率を１０４Ω／□程度に調整している。なお、比較例で用いたシートの表面粗さは実施例の表面粗さと同一の状態とし、Ｒａ＝１．０となるように調整を行った。
【００３７】
【表１】
【００３８】
なお、静止摩擦係数μｓの測定は、新東科学株式会社製ＨＥＩＤＯＮトライボギアＴｙｐｅ９４−ｉを用いて行った。また、耐摩耗性に関しては、砂磨耗試験を実施することにより求めた。具体的には容器に砂と水を混合投入し、その容器中でシャフトに固定した試験片を攪拌回転させた後の試験片の磨耗量を測定した。なお、表中の対磨耗量の値は、上記試験を行った場合における磨耗損量を示しており、値が低いほど耐磨耗性に優れていることを示している。
【００３９】
表１で示すように、超高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂、ほぼ同様の摩擦係数を有しているが、磨耗損量においては、超高分子量ポリエチレンが一番少ない。また、高密度ポリエチレンに関しては、磨耗損量はフッ素樹脂と超高分子量ポリエチレンの中間程度の値であるが、摩擦係数に関しては、その他の樹脂と比較して高くなっている。
【００４０】
磨耗損量が大きくなるほど、中間転写ベルト１０と摺擦部１３ｂの摺擦に伴って発生する摺擦部１３ｂの削れ粉の量が多くなる。この削れ粉は、中間転写ベルト１０を支持する他の支持部材（駆動ローラ１１、テンションローラ１２）に接触する可能性がある。例えば、削れ粉が駆動ローラ１１に付着すると、駆動ローラ１１による搬送力が局所的に低下する。搬送力が低下するとスティックスリップが発生し易くなり、その時点にて１次転写を行っている場合は、中間転写ベルト１０の搬送速度は感光ドラム１ａ〜ｄの回転速度より遅くなるため、横すじ状に濃度が濃くなる画像不良が発生する。
【００４１】
表２に、比較例と本実施例の画像形成装置を製品寿命までプリントした場合における、評価試験結果を示す。評価は、各シートを用いた場合における駆動トルクと、横すじ状の画像不良の発生有無に着目して行った。
【００４２】
また、中間転写ベルト１０の材質に関しては、本実施例の画像形成装置で用いているＰＶｄＦに加え、より硬いポリイミド樹脂（ＰＩ）を用いた場合の試験結果を合わせて示す。ポリイミド樹脂の硬度は、ロックウェル硬度で１３０程度であり、ＰＶｄＦ樹脂のロックウェル硬度１１０と比較して約２０％程度硬い樹脂となっている。なお、駆動トルクに関しては、上記シートを用いた場合において、レターサイズの普通紙を連続で１００枚プリントした場合の最大トルクを算出した。なお、本実施の画像形成装置は、５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で駆動され、製品寿命は３００００ページである。
【００４３】
【表２】
【００４４】
中間転写ベルト１０材質としてＰＶｄＦ、摺動部１３ｂの材質としてフッ素樹脂を用いた場合、駆動トルク３ｋｇｆ・ｃｍと低い値を示していたが、プリント枚数が増加するにつれ摺擦部１３が削れ、５０００ページ以降で削れ粉が起因の横すじ状の画像不良が悪いレベルで発生した。
【００４５】
摺動部１３ｂの材質として、高密度ポリエチレンを用いた場合、摩擦係数が高いため、駆動トルクは５ｋｇｆ・ｃｍとなり、他の材料と比較して２ｋｇｆ・ｃｍ程度駆動トルクが高くなった。また、磨耗損量の値も高いため、プリント枚数が増加するにつれ摺擦部１３によって中間転写ベルト１０が削れ、１００００ページ以降で、横すじ状の画像不良が軽微なレベルで発生した。
【００４６】
本実施例で用いている超高分子量ポリエチレンシートを用いた場合は、摩擦係数が低く、耐摩耗性も優れているため、駆動トルクは３ｋｇｆ・ｃｍと低く、また製品寿命である３００００ページまでプリントした時点においても、横すじ状の画像不良は発生しなかった。
【００４７】
また、中間転写ベルト１０の材質としてＰＩを用いた場合についても説明する。尚、ＰＩは、ＰＶｄＦと比較して硬い材質であるため、摺動部１３ｂがより削れ易くなる傾向がある。
【００４８】
摺動部１３ｂの材質としてフッ素樹脂を用いた場合、駆動トルクは中間転写ベルト１０の材質にＰＶｄＦを用いた場合と同様に３ｋｇｆ・ｃｍであったが、プリント枚数が増加するにつれ摺擦部１３ｂの削れが発生し、２０００ページ以降で横すじ状の画像不良が発生した。また、摺擦部１３ｂから削れ粉による横すじ状の画像不良は、中間転写ベルト１０の材質がＰＶｄＦである場合と比較して、より発生し易い傾向にある。
【００４９】
摺動部１３ｂの材質として、高密度ポリエチレンを用いた場合、駆動トルクは中間転写ベルト１０の材質にＰＶｄＦを用いた場合と同様に５ｋｇｆ・ｃｍとなり、超高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂と比較して２ｋｇｆ・ｃｍ程度駆動トルクが高くなった。また、横すじ状の画像不良は、中間転写ベルト１０の材質がＰＶｄＦである場合と比較して発生し易くなり、５０００ページ以降で悪いレベルで発生した。一方、本実施例で用いている超高分子量ポリエチレンシートを用いた場合は、中間転写ベルト１０の材質にＰＩを用いた場合においても、駆動トルクは３ｋｇｆ・ｃｍと低く、また製品寿命である３００００ページまでプリントした時点においても横すじ状の画像不良は発生しなかった。
【００５０】
また、支持部材であるテンションローラ１２を、摺擦部１３ｂを有するガイド部材で構成してもよい。図３は、支持部材１２にガイド部材を用いた場合の画像形成装置の一部の拡大図である。支持部材１２は、導電性を付与する必要がないので、より摩擦係数を低く抑えるために導電性のない（導電剤を付与しない）超高分子量ポリエチレンシートを用いることが可能である。
【００５１】
以上説明したように、中間転写ベルト１０と摺擦する摺動部１３ｂを超高分子量ポリエチレンシートで構成することにより、中間転写ベルト１０との間に発生する滑り摩擦力を低減することが可能となる。さらに、中間転写ベルトのトルクアップを抑制し、小型の画像形成装置の提供が可能となる。また、耐磨耗性が優れていることから、長期稼動による削り粉の発生を抑制することが可能となる。
【００５２】
（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。
【００５３】
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。
【００５４】
図４は、本実施例の画像形成装置の二次転写部近傍を拡大した横断面模式図である。
【００５５】
ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面は、二次転写領域の上流側のニップ入口上流領域ＩＵとニップ入口下流領域ＩＬ，二次転写領域Ｎ、二次転写領域の下流側のニップ出口上流領域ＥＵとニップ出口下流領域ＥＬの領域に分けられる。
【００５６】
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。ニップ入口上流領域ＩＵ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（屈曲部）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、対向部材として回転する対向ローラを採用した場合、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）のみ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】
二次転写領域Ｎの張架部材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。
【００６１】
ニップ出口上流領域ＥＵ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。ニップ出口上流領域ＥＵは、中間転写ベルト１０を屈曲させる屈曲部である。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の張架部材１３の摺擦面を曲率半径１０ｍｍの曲面で構成している。
【００６２】
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。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。
【００６３】
本実施例は、このような形状のガイド部材１３を、基体１３ａと、摺擦部１３ｂで構成している。摺擦１３ｂは、実施例と同じ理由で、導電性を付与した超高分子ポリエチレンシートで構成している。図４のガイド部材１３の形状は、実施例１のガイド部材１３の形状に対して、中間転写ベルト１０との接触面積が大きく、駆動トルクが上昇し易い形状である。また接触面積が大きいので、摺擦部１３が中間転写ベルト１０との摺擦によって削られ削り粉が発生する可能性が高い。
【００６４】
そこで、優れた自己潤滑性を有しており、低い摩擦係数、且つ、優れた耐磨耗性を備える超高分子量ポリエチレンシートで摺動部１３ｂを構成することで、駆動トルクの上昇を抑制しつつ、削り粉の発生を抑制することが可能である。
【００６５】
以上述べたように、転写対向部材を、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、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。その際、ガイド部材と中間転写ベルト１０との接触面積が増加することにより、駆動トルクの上昇と、削り粉の量が増加することは、摺擦部１３ｂを超高分子ポリエチレンで構成することにより、抑制する効果がある。
【００６６】
よって、本実施例の構成により、駆動トルクの上昇と、削り粉の量が増加を抑制しつつ、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。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 中間転写体
１１、１２ 支持部材
１３ ガイド部材
１３ａ 摺擦部
１３ｂ 基体部
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部材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部材（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、接地された対向部材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。
【０００５】
特許文献２には、特許文献１の中間転写ベルトの回転に従動する対向ローラの代わりに、中間転写ベルトと摺擦する固定部材を、対向部材として採用する構成が開示されている。固定部材の下流側の曲率を大きくすることで転写材の中間転写ベルトからの分離性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９０５７号公報
【特許文献２】特開２００８−４６３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の画像形成装置では以下の課題がある。特許文献２の画像形成装置の構成においては、中間転写ベルトと摺擦する固定部材が配置されているため、中間転写ベルトの駆動トルクが高くなる場合がある。具体的には、ガイド部材として、ウレタンゴムやエピクロヒドリンゴムのような材質を用いた場合、二次転写ローラの押圧力が大きい程、中間転写ベルトとガイド部材間のすべり摩擦力が大きくなり駆動トルクが高くなる。
【０００８】
中間転写ベルトの駆動トルクが高くなると、駆動源として最大トルクが大きいものを使用する必要があり、画像形成装置のサイズアップ、コストアップを招く場合がある。また、長時間にわたり、固定部材が、二次転写ローラに押圧され続ける、あるいは、中間転写ベルトと摺擦し続けると、固定部材表面が削れる場合がある。固定部材から削れた削れ粉は、中間転写ベルト内部に滞留するため、削れ粉を起因として画像不良が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は、転写対向部材として対向ローラを使用しない場合であっても、簡易な構成で長期に渡り、中間転写ベルトの駆動トルクの上昇を抑制し、転写対向部材と中間転写ベルトの長時間の摺擦を起因とする画像不良の発生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】
【００１０】
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。
【００１１】
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周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接触し摺擦する摺擦部と、前記摺擦部を支持する基体部を備え、前記摺擦部を超高分子ポリエチレンで形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、中間転写ベルトと摺擦し続けるガイド部材を転写対向部材として使用した場合であっても、簡易な構成で長期に渡り、中間転写ベルトの駆動トルクの上昇を抑制することが可能になる。さらに、ガイド部材と中間転写ベルトの長時間の摺擦を起因とする画像不良の発生を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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テンションガイドを拡大した概略断面図
【図４】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】
【００１４】
（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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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から給紙された転写材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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、回転する中間転写ベルト１０と摺擦し続ける固定部材であり、対向ローラのように中間転写ベルト１０の回転に従動するものではない。
【００３２】
図２は、本実施例の画像形成装置の二次転写部近傍を拡大した横断面模式図である。ガイド部材は、中間転写ベルト１０の回転方向と直交する方向である長手幅が２５０ｍｍ、曲率半径１０ｍｍの略半円形状である。また、ガイド部材１３は、中間転写ベルト１０に対して非接触領域となる基体部である基体１３ａと、中間転写ベルト１０に対して接触領域となる摺動部１３ｂから構成され、基体１３ａ上に摺動部１３ｂを貼り付けている。材質としては、基体１３ａがＡＢＳ樹脂であり、摺動部１３ｂとして超高分子量ポリエチレンシートを用いていることを特徴としている。
【００３３】
摺動部１３ｂに用いられる超高分子ポリエチレンシートは、表面抵抗率が１０４Ω／□、摩擦係数０．１３である導電性を有する分子量が５００万程度の超高分子量ポリエチレンシートである。図２に示すように、超高分子ポリエチレンシートは、電気的に接地されている。超高分子量ポリエチレンシートの表面粗さは、Ｒａ＝１．０程度である。また、シートの厚みは０．２ｍｍであり、摺動部１３ｂは、基体１３ａに導電性の両面テープにて貼り付けている。尚、導電性の超高分子量ポリエチレンシートの導電剤は、カーボンブラックを用いている。
【００３４】
次に本実施例の作用について説明をする。中間転写ベルト１０の駆動トルクは、ガイド部材の摺動部１３ｂと中間転写ベルト１０のすべり摩擦力により上昇する。すべり摩擦力Ｆは、摩擦係数μと、摺動部１３ｂと中間転写ベルトにかかる垂直抗力Ｎの積算で表わすことができる。
Ｆ＝μ×Ｎ
垂直抗力Ｎは、２次転写ローラ２０の加圧力で決定されるため、すべり摩擦力を低減するには、摩擦係数μを低減させる必要がある。また、中間転写ベルト１０が摺動部１３ｂと摺擦することにより削れないよう、摺動部１３ｂが優れた耐磨耗性能を有する必要がある。
【００３５】
本実施例で用いたような、超高分子量ポリエチレンシートは、優れた自己潤滑性を有しており、低い摩擦係数となっている。また、その分子量は１００万〜７００万程度であり、通常のポリエチレン樹脂の分子量２万〜３０万と比べて大きいため、優れた耐磨耗性を有している。
【００３６】
表１に本実施例で用いている超高分子量ポリエチレンと比較例であるその他の樹脂材料の静止摩擦係数と磨耗損量を示す。比較例の樹脂としては、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、分子量＝６万）を挙げ、本実施例の摺動部１３ｂの超高分子量ポリエチレンと同様にシートの厚みを０．２ｍｍとし、導電剤としてカーボンブラックを用いることにより、表面抵抗率を１０４Ω／□程度に調整している。なお、比較例で用いたシートの表面粗さは実施例の表面粗さと同一の状態とし、Ｒａ＝１．０となるように調整を行った。
【００３７】
【表１】
【００３８】
なお、静止摩擦係数μｓの測定は、新東科学株式会社製ＨＥＩＤＯＮトライボギアＴｙｐｅ９４−ｉを用いて行った。また、耐摩耗性に関しては、砂磨耗試験を実施することにより求めた。具体的には容器に砂と水を混合投入し、その容器中でシャフトに固定した試験片を攪拌回転させた後の試験片の磨耗量を測定した。なお、表中の対磨耗量の値は、上記試験を行った場合における磨耗損量を示しており、値が低いほど耐磨耗性に優れていることを示している。
【００３９】
表１で示すように、超高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂、ほぼ同様の摩擦係数を有しているが、磨耗損量においては、超高分子量ポリエチレンが一番少ない。また、高密度ポリエチレンに関しては、磨耗損量はフッ素樹脂と超高分子量ポリエチレンの中間程度の値であるが、摩擦係数に関しては、その他の樹脂と比較して高くなっている。
【００４０】
磨耗損量が大きくなるほど、中間転写ベルト１０と摺擦部１３ｂの摺擦に伴って発生する摺擦部１３ｂの削れ粉の量が多くなる。この削れ粉は、中間転写ベルト１０を支持する他の支持部材（駆動ローラ１１、テンションローラ１２）に接触する可能性がある。例えば、削れ粉が駆動ローラ１１に付着すると、駆動ローラ１１による搬送力が局所的に低下する。搬送力が低下するとスティックスリップが発生し易くなり、その時点にて１次転写を行っている場合は、中間転写ベルト１０の搬送速度は感光ドラム１ａ〜ｄの回転速度より遅くなるため、横すじ状に濃度が濃くなる画像不良が発生する。
【００４１】
表２に、比較例と本実施例の画像形成装置を製品寿命までプリントした場合における、評価試験結果を示す。評価は、各シートを用いた場合における駆動トルクと、横すじ状の画像不良の発生有無に着目して行った。
【００４２】
また、中間転写ベルト１０の材質に関しては、本実施例の画像形成装置で用いているＰＶｄＦに加え、より硬いポリイミド樹脂（ＰＩ）を用いた場合の試験結果を合わせて示す。ポリイミド樹脂の硬度は、ロックウェル硬度で１３０程度であり、ＰＶｄＦ樹脂のロックウェル硬度１１０と比較して約２０％程度硬い樹脂となっている。なお、駆動トルクに関しては、上記シートを用いた場合において、レターサイズの普通紙を連続で１００枚プリントした場合の最大トルクを算出した。なお、本実施の画像形成装置は、５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で駆動され、製品寿命は３００００ページである。
【００４３】
【表２】
【００４４】
中間転写ベルト１０材質としてＰＶｄＦ、摺動部１３ｂの材質としてフッ素樹脂を用いた場合、駆動トルク３ｋｇｆ・ｃｍと低い値を示していたが、プリント枚数が増加するにつれ摺擦部１３が削れ、５０００ページ以降で削れ粉が起因の横すじ状の画像不良が悪いレベルで発生した。
【００４５】
摺動部１３ｂの材質として、高密度ポリエチレンを用いた場合、摩擦係数が高いため、駆動トルクは５ｋｇｆ・ｃｍとなり、他の材料と比較して２ｋｇｆ・ｃｍ程度駆動トルクが高くなった。また、磨耗損量の値も高いため、プリント枚数が増加するにつれ摺擦部１３によって中間転写ベルト１０が削れ、１００００ページ以降で、横すじ状の画像不良が軽微なレベルで発生した。
【００４６】
本実施例で用いている超高分子量ポリエチレンシートを用いた場合は、摩擦係数が低く、耐摩耗性も優れているため、駆動トルクは３ｋｇｆ・ｃｍと低く、また製品寿命である３００００ページまでプリントした時点においても、横すじ状の画像不良は発生しなかった。
【００４７】
また、中間転写ベルト１０の材質としてＰＩを用いた場合についても説明する。尚、ＰＩは、ＰＶｄＦと比較して硬い材質であるため、摺動部１３ｂがより削れ易くなる傾向がある。
【００４８】
摺動部１３ｂの材質としてフッ素樹脂を用いた場合、駆動トルクは中間転写ベルト１０の材質にＰＶｄＦを用いた場合と同様に３ｋｇｆ・ｃｍであったが、プリント枚数が増加するにつれ摺擦部１３ｂの削れが発生し、２０００ページ以降で横すじ状の画像不良が発生した。また、摺擦部１３ｂから削れ粉による横すじ状の画像不良は、中間転写ベルト１０の材質がＰＶｄＦである場合と比較して、より発生し易い傾向にある。
【００４９】
摺動部１３ｂの材質として、高密度ポリエチレンを用いた場合、駆動トルクは中間転写ベルト１０の材質にＰＶｄＦを用いた場合と同様に５ｋｇｆ・ｃｍとなり、超高分子量ポリエチレン、フッ素樹脂と比較して２ｋｇｆ・ｃｍ程度駆動トルクが高くなった。また、横すじ状の画像不良は、中間転写ベルト１０の材質がＰＶｄＦである場合と比較して発生し易くなり、５０００ページ以降で悪いレベルで発生した。一方、本実施例で用いている超高分子量ポリエチレンシートを用いた場合は、中間転写ベルト１０の材質にＰＩを用いた場合においても、駆動トルクは３ｋｇｆ・ｃｍと低く、また製品寿命である３００００ページまでプリントした時点においても横すじ状の画像不良は発生しなかった。
【００５０】
また、支持部材であるテンションローラ１２を、摺擦部１３ｂを有するガイド部材で構成してもよい。図３は、支持部材１２にガイド部材を用いた場合の画像形成装置の一部の拡大図である。支持部材１２は、導電性を付与する必要がないので、より摩擦係数を低く抑えるために導電性のない（導電剤を付与しない）超高分子量ポリエチレンシートを用いることが可能である。
【００５１】
以上説明したように、中間転写ベルト１０と摺擦する摺動部１３ｂを超高分子量ポリエチレンシートで構成することにより、中間転写ベルト１０との間に発生する滑り摩擦力を低減することが可能となる。さらに、中間転写ベルトのトルクアップを抑制し、小型の画像形成装置の提供が可能となる。また、耐磨耗性が優れていることから、長期稼動による削り粉の発生を抑制することが可能となる。
【００５２】
（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。
【００５３】
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。
【００５４】
図４は、本実施例の画像形成装置の二次転写部近傍を拡大した横断面模式図である。
【００５５】
ガイド部材１３の中間転写ベルト１０との摺擦面は、二次転写領域の上流側のニップ入口上流領域ＩＵとニップ入口下流領域ＩＬ，二次転写領域Ｎ、二次転写領域の下流側のニップ出口上流領域ＥＵとニップ出口下流領域ＥＬの領域に分けられる。
【００５６】
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。ニップ入口上流領域ＩＵ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（屈曲部）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、対向部材として回転する対向ローラを採用した場合、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）のみ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】
二次転写領域Ｎの張架部材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。
【００６１】
ニップ出口上流領域ＥＵ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。ニップ出口上流領域ＥＵは、中間転写ベルト１０を屈曲させる屈曲部である。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の張架部材１３の摺擦面を曲率半径１０ｍｍの曲面で構成している。
【００６２】
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。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。
【００６３】
本実施例は、このような形状のガイド部材１３を、基体１３ａと、摺擦部１３ｂで構成している。摺擦１３ｂは、実施例と同じ理由で、導電性を付与した超高分子ポリエチレンシートで構成している。図４のガイド部材１３の形状は、実施例１のガイド部材１３の形状に対して、中間転写ベルト１０との接触面積が大きく、駆動トルクが上昇し易い形状である。また接触面積が大きいので、摺擦部１３が中間転写ベルト１０との摺擦によって削られ削り粉が発生する可能性が高い。
【００６４】
そこで、優れた自己潤滑性を有しており、低い摩擦係数、且つ、優れた耐磨耗性を備える超高分子量ポリエチレンシートで摺動部１３ｂを構成することで、駆動トルクの上昇を抑制しつつ、削り粉の発生を抑制することが可能である。
【００６５】
以上述べたように、転写対向部材を、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、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。その際、ガイド部材と中間転写ベルト１０との接触面積が増加することにより、駆動トルクの上昇と、削り粉の量が増加することは、摺擦部１３ｂを超高分子ポリエチレンで構成することにより、抑制する効果がある。
【００６６】
よって、本実施例の構成により、駆動トルクの上昇と、削り粉の量が増加を抑制しつつ、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。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 中間転写体
１１、１２ 支持部材
１３ ガイド部材
１３ａ 摺擦部
１３ｂ 基体部
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周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接触し摺擦する摺擦部と、前記摺擦部を支持する基体部を備え、前記摺擦部を超高分子ポリエチレンで形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記摺擦部の前記超高分子ポリエチレンは導電性が付与されており、電気的に接地されてい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】
前記二次転写部材には、転写電源から電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
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する請求項１から請求項３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周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接触し摺擦する摺擦部と、前記摺擦部を支持する基体部を備え、前記摺擦部を超高分子ポリエチレンで形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記摺擦部の前記超高分子ポリエチレンは導電性が付与されており、電気的に接地されてい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】
前記二次転写部材には、転写電源から電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
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する請求項１から請求項３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２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１３８５６（Ｐ２０１３−１１３８５６Ａ）
【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２０１１−２５６７０７（Ｐ２０１１−２５６７０７）
【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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