JP2002357960A

JP2002357960A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002357960A
Application number: JP2001166188A
Authority: JP
Inventors: Naoki Enomoto; 直樹榎本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ベルト５の寄りを防止し、形成された画像の歪
みの発生を防止すること。【解決手段】感光体ドラム１と、糸状の補強部材を内包
したベルト５とベルト５を駆動する駆動ローラ５ａとを
有する中間転写手段とを有する画像形成装置において、
駆動ローラ５ａは、ストレートの円筒形状であり、ベル
ト５の補強部材は、横糸50ａ及び縦糸50ｂを網目状に有
し、少なくとも横糸50ａ又は縦糸50ｂの一方を、ベルト
５の中央部から左右両端部に行くに従い、進行方向前方
へ傾斜させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いる画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトを用いる
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーの画像形成装置としては、
電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式等の種
々の方式が知られているが、これらのうち電子写真方式
のものは、他の方式のものに比べ画像形成を行う際の速
度、画質、静粛性等の点で優れている。

【０００３】電子写真方式を採用する画像形成装置の中
でも更に種々の方式がある。例えば感光体表面にカラー
像（複数色のトナー像）を重ねた後に転写材に一括転写
して画像形成を行なう多重現像方式や、現像と転写のサ
イクルを繰り返し行なう多重転写方式、また一旦中間転
写ベルト上に各色のトナー像を順次一次転写した後、転
写材に一括転写する中間転写方式等がある。

【０００４】これらのうち、特に中間転写方式のもの
は、混色のおそれがないこと、質や厚みの異なる様々な
種類の転写材の使用が可能であること等の利点を有す
る。従来の中間転写方式の画像形成装置の説明を図を用
いて行なう。図６は従来の画像形成装置の説明図であ
る。

【０００５】図６に示すように、像担持体としての感光
体ドラム101の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に
沿って順に、帯電器102、レーザー光を感光体ドラム101
に照射する露光手段103、感光体ドラム101にトナー像を
形成する現像手段104、中間転写ベルト105等が配設され
ている。また、中間転写ベルト105から転写材Ｐに転写
を行なう転写部には転写ローラ107が配設されている。
また、中間転写ベルト105を駆動及び支持するために、
複数の回転体（駆動ローラ105ａ、二次転写対向ローラ1
05ｂ、テンションローラ105ｃ）が配設されており、中
間転写ベルト105を回転方向（矢印Ｒ102方向）に回転さ
せる。ここで、搬送ローラ105ａは中央部の径が両端部
よりも太い形状（クラウン形状）を有し、中間転写ベル
ト105の搬送方向に直交する方向への寄りを防いでい
る。

【０００６】画像の形成を行う際には、まず、感光体ド
ラム101が帯電器102により一様に帯電される。感光体ド
ラム101に対して露光手段103から画像信号に基づいた露
光が行なわれ、感光体ドラム101上に静電潜像が形成さ
れる。形成された感光体ドラム101上の前記静電潜像に
対して現像手段104から現像剤が供給されることでトナ
ー像が各色ごとに形成され、前記トナー像が中間転写ベ
ルト105に一次転写される。

【０００７】その後、不図示の給送手段から給送された
転写材Ｐに、中間転写ベルト105上の前記トナー像を転
写し、不図示の定着手段により前記トナー像の定着が転
写材Ｐ上で行なわれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術の画像形成装置を用いて画像形成を行なったと
ころ、画像の中央部に歪みが生じた。これは中間転写ベ
ルト105を搬送する搬送ローラ105ａがクラウン形状であ
るため、中間転写ベルト105の中央部の表面速度が端部
の表面速度に比べて速いことが原因であった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、ベルトの寄りを
防止し、形成された画像の歪みの発生を防止することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の代表的な構成は、像担持体と、糸状の補強
部材を内包したベルトと前記ベルトを駆動する駆動ロー
ラとを有する中間転写手段とを有する画像形成装置にお
いて、前記駆動ローラは、ストレートの円筒形状であ
り、前記ベルトの前記補強部材は、横糸及び縦糸を網目
状に有し、少なくとも前記横糸又は前記縦糸の一方を、
前記ベルトの中央部から左右両端部に行くに従い、進行
方向前方へ傾斜させることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の第１実
施形態を図を用いて説明する。図１は画像形成装置の概
略説明図であり、図２は第１実施形態の横糸の傾斜の説
明図であり、図３は第１実施形態の縦糸の傾斜の説明図
である。尚、本実施形態において、部材の大きさ、速さ
等の数値はこれに限定されるものではない。

【００１２】（画像形成装置の概略構成及び動作）図１
に示すように、画像形成装置は、像担持体としての感光
体ドラム１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿
って順に、感光体ドラム１を一様に帯電する帯電器２
と、感光体ドラム１上にレーザー光を照射する露光手段
３と、感光体ドラム１にトナー像を形成する現像手段４
と、ベルトとしての中間転写ベルト５と、転写後の残ト
ナーをクリーニングする感光体ドラムクリーナ６等が配
設されている。また、感光体ドラム１から中間転写ベル
ト５に転写を行なう一次転写部Ｎ１には一次転写ローラ
７が配設され、中間転写ベルト５から転写材Ｐに転写を
行なう二次転写部Ｎ２には二次転写ローラ８が配設され
ている。

【００１３】矢印Ｒ１方向に表面速度１１７ｍｍ／秒で
回転駆動される直径４６．７ｍｍの感光体ドラム１は、
その表面を帯電器２によって負極性に帯電される。

【００１４】帯電器２により帯電された感光体ドラム１
表面の電位（以降、「帯電電位」という。）は、通常、
−４５０Ｖ〜−８００Ｖである。また帯電器２には、帯
電器電源２ａにより交番電圧に直流電流を重畳した帯電
バイアスが印加される。交番電圧に直流電圧を重畳した
帯電バイアスを用いることにより、帯電を効率よく行な
うことができる。

【００１５】帯電された感光体ドラム１には、画像情報
に応じた露光手段３の露光Ｌにより表面に静電潜像が形
成される。ここで、露光手段３は、レーザー等の光源３
ａ、ラスタスキャンを行なうための６面のポリゴンミラ
ー３ｂ、結像のためのレンズ３ｃ、折り返しミラー３ｄ
等を有する。

【００１６】前記静電潜像には、ロータリー形状の現像
手段４に搭載された１色目ブラック現像器４Ｋによって
負極性に帯電されたブラックのトナーが付着し、トナー
像として現像される。

【００１７】中間転写ベルト５は、中間転写ベルト５の
駆動及び支持をするために、複数の回転体（駆動ローラ
５ａ、二次転写対向ローラ５ｂ、テンションローラ５
ｃ）を有し、駆動ローラ５ａの回転（矢印Ｒ２方向）に
より、中間転写ベルト５を回転方向（矢印Ｒ３方向）に
進行させる。これら中間転写ベルト５及び複数の回転体
を中間転写手段という。

【００１８】中間転写ベルト５は、一例として、厚さ
０．５ｍｍから２．０ｍｍ程度のゴム弾性材（クロロプ
レーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム等）を用
い、更に、必要に応じてＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、
その他の導電性の充填材により１０⁷〜１０¹¹Ω・ｃｍ
程度の体積抵抗値に調整することができる。

【００１９】後者のように低抵抗化、中抵抗化を図るこ
とで中間転写ベルト５に電荷が蓄積することによる画像
不良を防止できる。さらに補強部材として、メッシュ状
の布又はスパイラル（らせん）形状に巻かれた糸を、ゴ
ム弾性部材に内包させる場合もある。これら中間転写手
段に関しては後に詳細に説明する。

【００２０】前述のように中間転写ベルト５は矢印Ｒ３
方向に回転する。そしてφ１２ｍｍの一次転写ローラ７
に、一次転写電源７ａから正極性の一次転写バイアスが
印加されると、感光体ドラム１上のトナー像は、一次転
写部Ｎ１を介して一次転写される。ここで、一次転写ロ
ーラ７としては、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＣＲ、ＮＢ
Ｒ等にカーボン等の抵抗調整剤を加え、体積抵抗率１０
⁵Ω・ｃｍ以下に調整した材料を用いることが一般的で
ある。

【００２１】一次転写後の感光体ドラム１は、弾性体ブ
レードを有する感光体ドラムクリーナ６によって表面の
一次転写残トナーが除去される。

【００２２】以上の帯電、露光、現像、一次転写、クリ
ーニング、除電の一連の画像形成プロセスをブラック現
像器４Ｋ以外の各現像手段４（マゼンタ現像器４Ｍ、シ
アン現像器４Ｃ、イエロー現像器４Ｙ）に収納された各
色のトナーに関しても繰り返し行ない、中間転写ベルト
５上に４色のトナー像を形成する。

【００２３】ところで、中間転写ベルト５表面は、一次
転写ごとに徐々に負極性に帯電する。また、１色目、２
色目と一次転写を進めていくと、既に中間転写ベルト５
上にトナーが乗っている場所にトナーを重ねて乗せる必
要性も生まれてくる。よって、一次転写を行なうために
は、１色ごとに一次転写バイアスを上げていく必要があ
る。例えば、１色目は＋１００Ｖ、２色目は＋５００
Ｖ、３色目は＋６００Ｖ、４色目は＋７００Ｖなる一次
転写バイアスを用いる。

【００２４】そして図中矢印Ｒ４方向に回転するφ２０
ｍｍの二次転写ローラ８に、二次転写バイアス電源８ａ
から二次転写バイアスが印加されると、中間転写ベルト
５上のトナー像は、二次転写対向ローラ５ｂ上の二次転
写部Ｎ２を介して、転写材Ｐ表面に一括して二次転写さ
れる。次いで、表面に４色の未定着トナー像を担持した
転写材Ｐは、不図示の定着器に搬送され、ここで表面の
トナー像が定着されて画像形成が完了する。

【００２５】一方、前述の二次転写が終了した中間転写
ベルト５はベルトクリーナ９によって、転写材Ｐに転写
されずに中間転写ベルト５上に残った二次転写残トナ-
が除去される。そして、中間転写ベルト５は引き続き必
要に応じて除電手段としての除電帯電器10により除電さ
れる。ここで、除電帯電器10としては、ＡＣコロナ帯電
を用いることが多い。また、序電効率を上げるため、中
間転写ベルト５の内側に電極を設けるのが一般的であ
る。

【００２６】（中間転写手段の構成）第１実施形態の中
間転写手段においては、駆動ローラ５ａとして、長手方
向（横方向）にて太さが均一の、いわゆるストレート形
状のものを用いることにより、中間転写ベルト５上に形
成される画像の歪みを防ぐ。ここで、ストレート形状の
駆動ローラ５ａの太さは直径２５ｍｍである。

【００２７】図１において、中間転写ベルト５は、ＮＢ
Ｒ（ニトリルゴム）を厚さ０．６ｍｍに成形したもので
ある。また、中間転写ベルト５は通常、ベルト内部に、
ベルトの搬送方向と同方向に張られた縦糸50ｂとベルト
搬送方向の直交する方向に張られた横糸50ａとにより構
成されたメッシュ状の補強部材を内包する。また、補強
部材を構成する各糸の太さは約５０μｍ、各糸の間隔は
約６０μｍである。

【００２８】第１実施形態においては、補強部材として
の前述したメッシュ状の横糸50ａ又は縦糸50ｂに対して
傾斜をつけることで、中間転写ベルト５の搬送方向と直
交する方向への寄りを防ぐものである。

【００２９】図２に示すように、補強部材としての横糸
50ａを、中間転写ベルト５の中央部から左右両端部に行
くに従ってベルトの進行方向前方に傾斜させる。即ち横
糸50ａは、中間転写ベルト５の中央部から右側におい
て、感光体ドラム１のある像担持面から見て右上がり、
反対に、中央部から左側においては左上がりになる。ま
た、傾斜の程度は左右が略同等の傾斜である。横糸50ａ
の傾斜は、横方向略２０ｍｍに対し、縦方向略１ｍｍの
割合になっている。

【００３０】補強部材を内包するゴムを用いる中間転写
ベルト５は、補強部材によって全体の剛性が保たれてい
るため、回転時には補強部材が主に駆動ローラ５ａから
力を受けることになる。ここで、補強部材の横糸50ａが
回転方向に対して右上りに傾斜している場合、横方向の
右方向に力がはたらく。反体に左上がりに傾斜している
場合には左方向に力が働く。また、その力の大きさは、
傾斜の程度に応じて変化するため、中間転写ベルト５の
構成においては横方向の左右に働く力が均衡し、中間転
写ベルト５の横方向の寄りを防止することができる。

【００３１】また、図３に示すように、補強部材として
の縦糸50ｂを、中間転写ベルト５の進行方向に行くに従
ってベルトの左右両端部方向に傾斜させる。

【００３２】このように構成することで、本実施形態の
中間転写ベルト５においては、横方向の左右に働く力が
均衡し、ベルトの寄りを防ぐことができる。

【００３３】第１実施形態においては、駆動ローラ５ａ
は、ストレートの円筒形状にしたため、中間転写ベルト
５上に形成された画像の歪みの発生を防止することがで
きる。また、中間転写ベルト５の補強部材は、横糸50ａ
及び縦糸50ｂを網目状に有し、少なくとも横糸50ａ又は
縦糸50ｂの一方を、中間転写ベルト５の中央部から左右
両端部に行くに従い、進行方向前方へ傾斜させるため、
中間転写ベルト５の寄りを防止することができる。

【００３４】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図を用いて説明する。図４は第２実施形態の中間転写ベ
ルトの補強部材の説明図である。第２実施形態におい
て、前述した実施形態と同様の構成については、同符号
を付して説明を省略する。

【００３５】（中間転写手段の構成）第２実施形態の中
間転写手段においては、駆動ローラ５ａとして、長手方
向（横方向）にて太さが均一の、いわゆるストレート形
状のものを用いることにより、形成される画像の歪みを
防ぐ。ここで、ストレート形状の駆動ローラ５ａの太さ
は直径２５ｍｍである。

【００３６】また、第２実施形態のベルトとしての中間
転写ベルト５の補強部材としては、糸50ｃを中間転写ベ
ルト５にスパイラル状に巻いたものを使用した。スパイ
ラル状の補強部材は、メッシュ状と比べて構成が簡単で
あるため、製造コストを抑えることが可能になる。

【００３７】中間転写ベルト５は、スパイラル状の糸50
ｃを内包するＮＢＲを、厚さ０．６ｍｍに成型したもの
である。芯体の糸50ｃの太さは、約１００μｍｓ、糸50
ｃの間隔は、約４００μｍである。

【００３８】図４に示すように、糸50ｃは、中間転写ベ
ルト５の補強部材は中間転写ベルト５にらせん状に形成
され、中央部から左右両端部に行くに従い、進行方向前
方に傾斜する。即ち中間転写ベルト５の中央部から右側
では、感光体ドラム１のある像担持面から見て右上が
り、反対に左側では左上がりになるように巻かれてい
る。また、傾斜の程度は中央部から右側と左側とでほぼ
同程度である。

【００３９】糸50ｃが中間転写ベルト５に対してスパイ
ラル形状で巻かれてある場合においても、第１実施形態
のメッシュ形状の糸を設けた場合と同様に、中間転写ベ
ルト５の回転時には、糸50ｃが主に駆動ローラ５ａから
力を受けることになる。糸50ｃが進行方向に対して右上
がりに傾斜している場合、横方向の右方向に力が働く。
反対に左上がりに傾斜している場合には左方向に力が働
く。また、その力の大きさは傾斜の程度に応じて変化す
る。

【００４０】このように、第２実施形態においては、駆
動ローラ５ａは、ストレートの円筒形状であり、中間転
写ベルト５の補強部材は中間転写ベルト５にらせん状に
形成され、中央部から左右両端部に行くに従い、進行方
向前方に傾斜する。中間転写ベルト５の中央部から右側
及び左側の糸の傾斜の程度が同程度に構成してあるた
め、横方向の左右に働く力が均衡し、中間転写ベルト５
の寄りを防ぐことができる。

【００４１】（第３実施形態）本発明の第３実施形態を
図を用いて説明する。図５は第３実施形態の中間転写ベ
ルトの補強部材の説明図である。第３実施形態におい
て、前述した実施形態と同様の構成については、同符号
を付して説明を省略する。

【００４２】（中間転写手段の構成）図５に示すよう
に、第３実施形態の中間転写手段においては、駆動ロー
ラ５ａとして、表面にスパイラル状の溝50ｄを有するス
トレート形状の駆動ローラを用いる。スパイラル状の溝
を有する駆動ローラ５ａが、ベルトとしての中間転写ベ
ルト５に対して及ぼす横方向の力の方向は、回転方向に
対する溝50ｄの傾きの方向により決定される。

【００４３】駆動ローラ５ａに設けられた溝50ｄは、駆
動ローラ５ａの中央部を境として、左右に対象に傾斜を
設けている。また、溝50ｄの深さは１ｍｍ、間隔は１０
ｍｍである。また、傾斜の程度は左右にて略同等であ
る。ここで中間転写ベルト５は、第２実施形態で示し
た、スパイラル状に糸50ｃを内包したものと同一の構成
を有するものを用いた。

【００４４】駆動ローラ５ａの中央部から右側のよう
に、駆動ローラ５ａの回転方向に対して左上がりの溝50
ｄを有する部分は、回転時に中間転写ベルト５に対して
右方向への力を及ぼす。反対に中央部から左側のよう
に、駆動ローラ５ａの回転方向に対して右上がりの溝50
ｄを有する部分は、回転時に中間転写ベルト５に対して
左方向への力を及ぼす。

【００４５】このため、第３実施形態においては、駆
動ローラ５ａは表面にらせん状の溝50ｄを有し、溝50ｄ
は、駆動ローラ５ａの中央部から左右両端部に行くに従
い、回転方向後方に傾斜するため、駆動ローラ５ａの回
転時に中間転写ベルト５に対して横方向の左右に働く力
が均衡し、中間転写ベルト５の寄りの防止を更に効果的
に実施することができる。

【００４６】尚、本実施形態では中間転写ベルト５とし
て、第２実施形態と同様の構成の、スパイラル状に糸50
ｃを内包した中間転写ベルト５を使用したが、第１実施
形態と同様の構成のメッシュ状に横糸50ａ又は縦糸50ｂ
を内包した中間転写ベルト５を使用しても、同様の効果
が得られる。

【００４７】（他の実施形態）前述した実施形態におい
ては、画像形成装置として４色のカラーレーザープリン
タを例示して説明したが、これに限らず中間転写手段を
使用する画像形成装置であればよく、例えばファクシミ
リ装置や複写機等の画像形成装置にも適用できる。また
単色にのみ対応した画像形成装置に適用してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、像担
持体と、糸状の補強部材を内包したベルトと前記ベルト
を駆動する駆動ローラとを有する中間転写手段とを有す
る画像形成装置において、前記駆動ローラはストレート
の円筒形状であるため、形成された画像の歪みの発生を
防止することができる。前記ベルトの前記補強部材は、
横糸及び縦糸を網目状に有し、少なくとも前記横糸又は
前記縦糸の一方を、前記ベルトの中央部から左右両端部
に行くに従い、進行方向前方へ傾斜させるため、ベルト
の寄りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略説明図である。

【図２】第１実施形態の横糸の傾斜の説明図である。

【図３】第１実施形態の縦糸の傾斜の説明図である。

【図４】第２実施形態の中間転写ベルトの補強部材の説
明図である。

【図５】第３実施形態の中間転写ベルトの補強部材の説
明図である。

【図６】従来の画像形成装置の説明図である。

【符号の説明】

Ｌ …露光Ｎ１ …一次転写部Ｎ２ …二次転写部Ｐ …転写材１ …感光体ドラム２ …帯電器２ａ …帯電器電源３ …露光手段３ａ …光源３ｂ …ポリゴンミラー３ｃ …レンズ３ｄ …折り返しミラー４ …現像手段４Ｃ …シアン現像器４Ｋ …ブラック現像器４Ｍ …マゼンタ現像器４Ｙ …イエロー現像器５ …中間転写ベルト５ａ …駆動ローラ５ｂ …二次転写対向ローラ５ｃ …テンションローラ６ …感光体ドラムクリーナ７ …一次転写ローラ７ａ …一次転写電源８ …二次転写ローラ８ａ …二次転写バイアス電源９ …ベルトクリーナ 10 …除電帯電器 50ａ …横糸 50ｂ …縦糸 50ｃ …糸 50ｄ …溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、糸状の補強部材を内包した
ベルトと前記ベルトを駆動する駆動ローラとを有する中
間転写手段とを有する画像形成装置において、前記駆動ローラは、ストレートの円筒形状であり、前記ベルトの前記補強部材は、横糸及び縦糸を網目状に
有し、少なくとも前記横糸又は前記縦糸の一方を、前記ベルト
の中央部から左右両端部に行くに従い、進行方向前方へ
傾斜させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体と、糸状の補強部材を内包した
ベルトと前記ベルトを駆動する駆動ローラとを有する中
間転写手段とを有する画像形成装置において、前記駆動ローラは、ストレートの円筒形状であり、前記ベルトの前記補強部材は、前記ベルトにらせん状に
形成され、中央部から左右両端部に行くに従い、進行方
向前方に傾斜することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の画像形成装
置において、前記駆動ローラは表面にらせん状の溝を有し、前記溝は、前記駆動ローラの中央部から左右両端部に行
くに従い、回転方向後方に傾斜することを特徴とする画
像形成装置。