JP2005070280A - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される、中間転写体を備えた転写装置、特に安定した転写性能を有するとともに中間転写体の走行性を向上した転写装置、およびこれを搭載したかかる画像形成装置の提供。
【解決手段】中間転写体１１と、中間転写体１１を巻き掛けられた少なくとも中間転写体１１を駆動するための駆動部材７２を含む複数の回転体７２、７３、７４、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、中間転写体１１上の像を他の媒体Ｓに転写するための転写部材５とを有し、駆動部材７２と転写部材５とを、中間転写体１１を挟んで互いに対向するように配設した転写装置７１及びこれを有する画像形成装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される、中間転写体を備えた転写装置、特に安定した転写性能を有するとともに中間転写体の走行性を向上した転写装置、およびこれを搭載したかかる画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置であって、感光体等の像担持体に対向配置されかかる像担持体上に担持された像を転写される中間転写体を備えた転写装置を有するものが知られている。かかる中間転写体は、駆動ローラを含む複数のローラに巻き掛けられており、駆動ローラによる中間転写体の駆動力を十分に得る等のため、たとえば、駆動ローラに対する中間転写体の巻き付け角を大きくとることが行われている。

しかし、中間転写体と複数のローラとを備えたユニットの小型化や、中間転写体の配設態様によって、かかる巻き付け角を充分に確保することが困難な場合があるため、従来よりこのような場合には、かかる複数のローラの配設態様を、中間転写体を内側に屈曲させる部分が形成されるようにして、巻き付け角を確保することが行われている。ところが、中間転写体を内側に屈曲させると、中間転写体の大きな負荷を与えることとなり、中間転写体が破断しやすくなる等の問題がある。

また、中間転写体には、その外面に、プロセス手段等といわれる種々の部材が対向配設され、当接しているため、このような部材により中間転写体の回転に対する負荷がかかり、この負荷が中間転写体と駆動ローラとのグリップ力以上となると、スリップを生じるなど、中間転写体の安定走行を妨げる原因となるという問題がある。

また、中間転写体の安定走行を図る目的等で、駆動ローラの表層のグリップ力を向上するために、金属ローラの表層にコーティングが施される場合があったが、充分なグリップ力が得られない場合があるという問題があった。同様の目的等で駆動ローラを単純なゴムローラとした場合には、径が温度によって変動し、画像の倍率誤差や位置ずれ等を生じるという問題があった。

また、かかる転写装置においては、中間転写体上の像を紙等の他の媒体に転写するための転写ローラを、中間転写体を巻き掛けた複数のローラのうちの１つに対向させ、中間転写体を挟んで当接した状態で配設することが一般的であるが、転写ローラが対向配設されるローラを金属ローラとすると、転写ローラが中間転写体を介して当接することで、ショックや振動が生じるという問題があった。

また、中間転写体を巻き掛けた複数のローラのうち、少なくとも１つのローラが、中間転写体を画像形成にとって適正な張力に維持するため、中間転写体に弾性的に当接する加圧ローラとされることが一般的であるが、転写ローラが対向配設されるローラを加圧ローラとすると、転写ローラと中間転写体との当接部位により形成されるニップの形状が変化し、転写性能が不安定化する原因となるという問題がある。

これらの問題のうち、プロセス手段等といわれる部材による中間転写体の安定走行の妨げの問題に関連し、かかる部材による中間転写体に対する負荷変動を解消するための技術については、〔特許文献１〕において、中間転写体を駆動する駆動ローラに、かかる部材のうちの少なくとも１つを対向配設した構成が開示されている。なお、駆動ローラを弾性体とした技術を開示したものとしては、〔特許文献２〕が挙げられる。

特開２００１−３４３８４３号公報 特開平９−１８５２１３号公報

しかし、中間転写体の走行を最も安定させるためには、中間転写体に当接した部材それぞれの、中間転写体に対する負荷を考慮しなければならず、またこれとともに転写性能の安定性も維持する必要があることから〔特許文献１〕において開示されている技術では上述の問題を解決するに充分とは言えない。また〔特許文献２〕において開示されている技術は、中間転写体に対する負荷が考慮されたものではない。

本発明は、上述の種々の問題を解決した、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に搭載される、中間転写体を備えた転写装置、特に安定した転写性能を有するとともに中間転写体の走行性を向上した転写装置、およびこれを搭載したかかる画像形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、中間転写体と、この中間転写体を巻き掛けられた少なくとも同中間転写体を駆動するための駆動部材を含む複数の回転体と、上記中間転写体上の像を他の媒体に転写するための転写部材とを有する転写装置において、上記駆動部材と上記転写部材とを、上記中間転写体を挟んで互いに対向するように配設したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の転写装置において、上記複数の回転体が、上記中間転写体に所定の張力を与える加圧部材を含み、上記駆動部材が上記加圧部材とは異なる部材であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の転写装置において、上記駆動部材が、弾性体の表層を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の転写装置において、上記弾性体の厚さが、上記駆動部材の半径の１０％以下であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の転写装置において、上記弾性体の厚さが１ｍｍ以上であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項３ないし５の何れか１つに記載の転写装置において、上記弾性体が、安定した転写電界を形成するための所定の抵抗値を有することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項３ないし６の何れか１つに記載の転写装置において、上記弾性体の体積抵抗が、１０^１２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項３ないし７の何れか１つに記載の転写装置において、上記弾性体の硬度が、ＪＩＳ−Ａで５０°以上であることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか1つに記載の転写装置において、上記転写部材が、上記中間転写体に連れ回りすることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか1つに記載の転写装置を有する画像形成装置にある。

本発明は、中間転写体と、この中間転写体を巻き掛けられた少なくとも同中間転写体を駆動するための駆動部材を含む複数の回転体と、上記中間転写体上の像を他の媒体に転写するための転写部材とを有する転写装置において、上記駆動部材と上記転写部材とを、上記中間転写体を挟んで互いに対向するように配設したので、中間転写体の走行性が向上し、安定した転写性能を有する転写装置を提供することができる。

複数の回転体が、中間転写体に所定の張力を与える加圧部材を含み、駆動部材が加圧部材とは異なる部材であることとすれば、位置変動が生じ得る加圧部材と異なり、駆動部材を定位置に配設することが可能となり、中間転写体の走行性がより向上し、より安定した転写性能を有する転写装置を提供することができる。

駆動部材が、弾性体の表層を有することとすれば、転写部材の当接等による位置ずれや振動を防止できるとともに、中間転写体との摩擦を大きくして中間転写体の駆動を良好に行うことにより、中間転写体の走行性がさらに向上し、さらに安定した転写性能を有する転写装置を提供することができる。

弾性体の厚さが、駆動部材の半径の１０％以下であることとすれば、画像の倍率誤差を十分に抑制し、さらにまた安定した転写性能を有する転写装置を提供することができる。

弾性体の厚さが１ｍｍ以上であることとすれば、転写電流のリーク等を防止できるとともに耐久性が向上した転写装置を提供することができる。

弾性体が、安定した転写電界を形成するための所定の抵抗値を有することとすれば、転写電界を安定して形成することができ、さらにまた安定した転写性能を有する転写装置を提供することができる。

弾性体の体積抵抗が、１０^１２Ω・ｃｍ以下であることとすれば、弾性体がある程度の厚みを有していても転写電界を安定して形成することができ、さらにまた安定した転写性能を有する転写装置を提供することができる。

弾性体の硬度が、ＪＩＳ−Ａで５０°以上であることとすれば、駆動部材の稼動時の外形変動が抑えられ、カラー画像形成時の位置ずれの発生を抑えことができるとともに、表面研削時の反動・振動が発生し径精度を出すことが難しくなることを防止して画像位置ずれを防止することができる転写装置を提供することができる。

転写部材が、中間転写体に連れ回りすることとすれば、転写部材を駆動するための構成を設ける必要がなく、装置を簡便化、小型化、低コスト化できるとともに、中間転写体の走行性の安定も同時に達成でき、また駆動部材が弾性体の表層を有している場合においては、弾性体には温度変化によって駆動部材の形状を変動させる性質があるため、中間転写体が速度変動を生じる可能性があるが、転写部材を連れ回り構成にすることにより、かかる速度変動を生じても、転写部材の速度を中間転写体の速度に合わせるための機構を設ける必要が無く、装置を簡便化、小型化、低コスト化できるとともに、中間転写体及び中間転写体から像を転写される媒体の走行性の安定も同時に達成できる転写装置を提供することができる。

本発明は、請求項１ないし９の何れか1つに記載の転写装置を有する画像形成装置にあるので、上述の効果を奏する転写装置を有し、中間転写体の走行性が向上した安定した転写を行うことで良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。

図１に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、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、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。これは画像形成装置１００がファクシミリとして用いられる場合も同様である。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。

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形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫを並設したタンデム構造を採用しており、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能な無端ベルトである中間転写体としての中間転写ベルトである転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である転写材たる転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。

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、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに形成された可視像が、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、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫに対向して配設された回転体としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、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。

各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としてのトナー像形成部たる画像ステーションに備えられている。

画像形成装置１００は、かかる４つの画像ステーションと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫを備えた転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての転写ローラである２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写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、かかる４つの画像ステーションの下方に対向して配設された光書き込み装置としての光走査装置８とを有している。

画像形成装置１００はまた、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した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、画像ステーション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、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間の転写部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。

画像形成装置１００はまた、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙Ｓを画像形成装置１００の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１００の本体上部に配設され排出ローラ７により画像形成装置１００の本体外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、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、９Ｃ、９Ｍ、９ＢＫとを有している。

転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫの他に、中間転写ベルトケース１４と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫとともに転写ベルト１１を巻き掛けられた、回転体としての、駆動部材である駆動ローラ７２と、転写入口ローラ７３と、クリーニング対向ローラ７４とを有している。

クリーニング対向ローラ７４は、詳細を図示しない付勢手段により、転写ベルト１１の張力を増加する方向に付勢されており、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。この点、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫ、駆動ローラ７２、転写入り口ローラ７３は定位置で回転し、加圧部材としての機能を有しておらず、よって加圧部材とは異なる。転写ベルトユニット１０と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とは、転写装置７１を構成している。

シート給送装置６１は、画像形成装置１００の本体下部に配設されており、最上位の転写紙Ｓの上面に当接す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。

定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。

クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、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ラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、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。

画像ステーションについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーションの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーションの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。

図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーションは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置４０Ｙと、帯電手段である帯電装置としての帯電ローラ３０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像装置５０Ｙとを有している。

クリーニング装置４０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース４３Ｙと、基端部がクリーニングケース４３Ｙに固定され先端部が感光体ドラム２０Ｙに当接し感光体ドラム２０Ｙ上の残留トナーを掻き取ってクリーニングするためのクリーニングブレード４１Ｙと、クリーニングケース４３Ｙに回転自在に支持され、クリーニングブレード４１によって掻き取られた残留トナーを図示しない廃トナーボトルに向けて搬送するための廃トナースクリュ４２Ｙ等を有している。

帯電ローラ３０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に当接して従動回転する。帯電ローラ３０Ｙには、直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段が接続されており、感光体ドラム２０Ｙと対向する帯電領域において、感光体ドラム２０Ｙの表面を除電すると同時に、所定の極性に帯電するようになっている。帯電ローラ３０Ｙには、帯電ローラ３０Ｙに従動回転するクリーニングローラ３１Ｙが当接しており、帯電ローラ３０Ｙをクリーニングするようになっている。

現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する部分に開口部を有する現像ケース５５Ｙと、かかる開口部から感光体ドラム２０Ｙに臨むよう感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制する現像ブレード５２Ｙと、現像ケース５５Ｙの下部に互いに対向するように配設され、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ５１Ｙに現像剤を供給するための第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙ等とを有している。

現像装置５０Ｙにおいては、現像ブレード５２Ｙによって現像剤の担持量を規制された現像ローラ５１Ｙが、その矢印Ｃ１方向への回転により、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、現像ブレード５２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。現像ケース５５Ｙ内の現像剤には、トナーボトル９Ｙからイエロートナーが補給、供給され、第１搬送スクリュ５３Ｙ及び第２攪拌スクリュ５４Ｙによって供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌混合され、攪拌混合された現像剤が現像ローラ５１Ｙ供給される。

１次転写ローラ１２Ｙには、図示しない電圧印加手段によって１次転写に適した所定の電圧が印加されるようになっている。図１に示した光走査装置８は、図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙにおける帯電領域と現像領域との間の領域に、光変調されたレーザー光Ｌを照射して帯電ローラ３０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面を露光し、現像装置５０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。

したがって、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電ローラ３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのレーザー光の露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置５０Ｙによりイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナー等の異物をクリーニング装置４０Ｙにより除去されて帯電ローラ３０Ｙによる次の除電、帯電に供される。

他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成される等し、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部まで移動し、この転写部において転写紙Ｓに２次転写される。

転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。

転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上にカラー画像が形成される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て、画像形成装置１００の本体上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってクリーニングされ、画像ステーションによる次の現像工程に備える。

転写ベルト１１を内部から張架している回転体は、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫと、駆動ローラ７２と、転写入口ローラ７３と、クリーニング対向ローラ７４との、合計７本である。転写ベルト１１の外面から当接する部材としては、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫと、２次転写ローラ５と、クリーニング装置１３とがある。

駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を挟んで２次転写ローラ５と互いに対向する位置に配設されており、図示しないモータ等の駆動源により、回転駆動され、転写ベルト１１を回転駆動するようになっている。転写入口ローラ７３は、転写ベルト１１を挟んで駆動ローラ７２と２次転写ローラ５とが互いに対向した２次転写部の、Ａ１方向上流側であって、転写ベルト１１を挟んでレジストローラ対４と対向する位置に配設されている。

クリーニング対向ローラ７４は、Ａ１方向における最上流の画像ステーションであるイエロートナー像を形成する画像ステーションよりもＡ１方向上流側であって、２次転写部よりもＡ１方向下流側の、転写ベルト１１を挟んでクリーニング装置１３、具体的にはクリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードと互いに対向する位置に配設されている。

転写ベルト１１を巻き掛けた巻き付け角は、駆動ローラ７２が１００°であり、クリーニング対向ローラ７４が１７０°である。よって、オイラー式等から公知のように、そのグリップ力はクリーニング対向ローラ７４の方が優れている。したがって、グリップ力から判断すると転写ベルト１１の駆動をクリーニング対向ローラ７４により行うことが適している。

しかしながら、転写ベルト１１の駆動をクリーニング対向ローラ７４により行うとすれば、転写ベルト１１に１次転写、２次転写に適した所定の張力を与えるための加圧部材を、他に設けなければならないこととなる。クリーニング対向ローラ７４以外の部材を加圧部材とする場合、転写入口ローラ７３を加圧部材とすると、２次転写部入口の形状が随時変化することとなり得るため、転写紙Ｓの搬送が不安定となり転写不良を発生させるおそれがある。よって転写入口ローラ７３を加圧部材とすることは適切でない。

また、転写ベルト１１を挟んで２次転写ローラ５に対向する部材、いわゆる転写対向部材たる転写対向ローラは、２次転写ローラ５に対し、言い換えると転写位置に対し、固定でなくてはならないので、かかる転写対向ローラを加圧部材とすることは適切でない。したがって、クリーニング対向ローラ７４以外の部材を加圧部材とする場合には、加圧部材を別途、追加して配設せざるを得ない。しかしながら、加圧部材を追加して配設すると、転写ベルトユニット１０の構成が複雑になる、大型化する、重量が増加する、コストが増加するなどの問題が発生する。

また、クリーニング対向ローラ７４以外の部材を加圧部材とする場合には、外部負荷の問題もある。外部負荷は、転写ベルト１１の移動速度の変動の原因となり、移動速度の変動が発生して転写ベルト１１の走行に安定性を欠くと、転写位置のズレなどの画像不良が発生するのである。外部負荷は、転写ベルトユニット１０に当接する部材との間の加圧力によって発生する。

転写ベルトユニット１０に生じる加圧力は、具体的には、概ね、２次転写ローラ５との当接部にて３０Ｎ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０ＢＫとの当接部にて３Ｎ、クリーニング装置１３との当接部にて５Ｎである。２次転写ローラ５との当接部にて、転写ベルト１１に最も負荷がかかっていることから、転写ベルトユニット１０の系においては、２次転写ローラ５との当接部で外部負荷の問題、すなわち転写ベルト１１の走行性の問題が発生することとなる。

外部負荷の問題を解決するには、転写ベルト１１とこれに当接した各部材自身が駆動され、転写ベルト１１とかかる各部材との間に線速差すなわち摺動が発生しない構成とすることが考えられる。しかしながら、この構成を採用した場合には、転写ベルト１１の駆動に関して負荷は発生しないものの、線速の調整が不可欠であり、そのための構成が付加されるため、装置の複雑化また大型化を招くという問題がある。

外部負荷の問題を解決するための他の構成として、２次転写ローラ５を転写ベルト１１に連れ回りさせる構成があるが、転写対向ローラが転写ベルト１１を回転駆動するための駆動部材でない場合は転写ベルト１１の駆動に対して負荷となるという問題がある。また連れ回りは転写などでの文字抜け画像等の画像不良の発生が見られるなど、転写の線速を等速に合わせることは必ずしも画像に良くない事も分かっている。このように、転写ベルト１１に対する加圧力の大きな部材を、転写ベルト１１を回転駆動するための駆動部材と離して設置すると、転写ベルト１１の走行性の安定化等に不具合を発生させ、画像不良が発生しやすくなることがあった。

そこで、転写装置７４においては、すでに述べたように、２次転写ローラ５が転写ベルト１１を挟んで対向する２次転写対向ローラを、駆動ローラ７２としている。この構成によれば最も加圧力の大きな２次転写ローラ５により、転写ベルト１１と駆動ローラ７２との間に垂直に力が働き、この力に転写ベルト１１と駆動ローラ７２との間の摩擦係数をかけた力が摩擦力となって転写ベルト１１を駆動する際のグリップ力となる。

また転写装置７４においては、すでに述べたように、２次転写ローラ５が転写ベルト１１に連れ回りし、従動して回転するようになっている。これにより、２次転写ローラ５の駆動の構成を設ける必要がなく、装置を簡便化、小型化、低コスト化している。また、外部負荷の問題を解決する等し、転写ベルト１１の走行性の安定も同時に達成している。

さらに、駆動ローラ７２は、後述するように弾性体の表層を有しており、弾性体には温度変化によって駆動ローラ７２の径を変動させる性質があるため、転写ベルト１１が速度変動を生じる可能性があるが、２次転写ローラ５を連れ回り構成にすることにより、温度変化によって駆動ローラ７２の径が変動し転写ベルト１１の速度変動を生じても、２次転写ローラ５の回転速度を転写ベルト１１の速度に合わせるための線速合わせの機構を設ける必要が無く、安定した用紙搬送、転写を行うようになっている。

転写装置７４においては、駆動ローラ７２の巻き付け角が従動ローラたるクリーニング対向ローラ７４に比較して小さく、単に巻き付け角で比較した場合には、駆動ローラ７２による転写ベルト１１のグリップ力がクリーニング対向ローラ７４による転写ベルト１１のグリップ力より小さい。しかし、２次転写ローラを転写ベルト１１を介して駆動ローラ７２に圧接しているため、この加圧力によって大きなグリップ力を得ている。

駆動ローラ７２に対する転写ベルト１１の巻き付け角は、転写装置７１に対し下側から給紙し、転写装置７１の上方に定着を配置し、転写ベルト１１の側面で記録紙Ｓを縦方向に搬送する構成を採用していることから、かかる角の角度を９０°以上にする事が望ましい。これは、９０°以下であればベルトは駆動ローラ７２を中心に転写ベルト１１が広角を持って配置されるためである。

一方、転写ベルト１１の内部に１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫ等を配置するスペースを確保し、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫ、転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４といった従動ローラを配置することを考慮すると、転写装置７１の小型化の観点から、かかる角の角度を１３０°以下にすることが望ましい。これは、１３０°以上になれば転写入口ローラ７３、クリーニング対向ローラ７４といった従動ローラを配置するために１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫの配設ができなくなり、画像ステーション間のピッチを確保できなくなるためである。

以上のような構成により、転写ベルト１１の駆動力を向上させ、転写ベルト１１の走行性を向上し、安定した転写性能を担保させたが、転写装置７１においては、２次転写対向ローラを駆動ローラ７２とし２次転写ローラ５を当接させた構成においてこの当接のショックを緩和するために、駆動ローラ７２が、弾性体の表層を有する構成とした。これにより２次転写ローラ５の当接によるショックジター等の発生や転写装置７１に発生する振動が緩和される。

本実施例においては、かかる弾性体をＥＰゴムとしたが、この場合、駆動ローラ７２のグリップ力すなわち転写ベルト１１のスリップが始まる力が約１０％〜３０％向上した。よって、駆動ローラ７２の表層が弾性体によって構成される場合には、転写ベルト１１の巻き付け角が浅くとも、十分なグリップ力を得られる点においても有効であることが分かった。

弾性体の材質はＥＰゴムに限定されるものではなく、ＥＰＤＭ、ＮＲ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＣＯ等の各種ゴム材料を採用することができる。このようにゴム材料を使用すれば更に高いグリップ力を得る。ショック緩和の観点から、弾性層の厚みは厚いほうがよいとも考えられるが、ゴム材料を採用する場合、熱膨張係数が金属に比較して大きく、その厚みに比例し径の変動が大きくなる。径の変動は転写ベルト１１の走行速度の変動につながり、画像の倍率誤差の要因となり得る。

倍率誤差に関しては、一般的には、記録紙上において画像の前後に余裕が形成されるように、記録紙の長さに合わせて画像長さを設定し、倍率誤差が変動しても画像が記録紙に納まるようになされる。しかし、この余裕度はなるべく小さくすることが望まれており、また、画像長さの変動が明確に認識されるほどに倍率誤差が大きくなることを防止するため、径変動による倍率誤差は２ｍｍ以下に抑えることが望ましい。

そこで、駆動ローラ７２においては、かかる倍率誤差が２ｍｍ以下となるよう、弾性体の厚さすなわち弾性体により形成された表層の厚さを、駆動ローラ７２の半径の１０％以下となるように構成した。例えばφ２６相当の駆動ローラ７２においては弾性体たるゴムの厚さを２ｍｍ程度にすることにより、１０℃〜４５℃における径変動を３０μｍ程度に抑えることが可能になり、結果、画像長さの差を、Ａ３縦相当にて約１ｍｍ程度に抑えることが可能になる事が分かった。このように、弾性体の厚さを駆動ローラ７２の半径の１０％以下とすることで、駆動力を確保した上で倍率等、画像の不具合を低減している。

さらに、２次転写対向ローラとしての機能を向上させるため、駆動ローラ７２においては、弾性体が、安定した転写電界を形成するための所定の抵抗値を有するよう、弾性体によって構成された弾性層を抵抗制御している。具体的には、弾性体であるゴムの体積抵抗を１０^１２Ω・ｃｍ以下に設定した。これによりある程度厚みを持つ弾性層を設けても、２次転写の電界を安定して形成している。このように、弾性体の体積抵抗が１０^１２Ω・ｃｍ以下であることにより、転写ベルト１１の駆動力を効率よく得ることができ、２次転写ローラ５の当接によるショックジターを低減し、倍率誤差等の副作用を低減させた上で、安定した転写電界の形成を担保している。

上述のように転写電界を形成するために弾性体の抵抗制御を行うと、抵抗制御材の分散状況、また電圧値により弾性体の耐圧が問題となることがあり得る。体積抵抗を１０^１２Ω・ｃｍ以下に設定した場合、転写電圧５ＫＶまで対応できるよう評価を行った結果、弾性体としてのゴム厚さを１ｍｍ以上に設定することによりリーク等の発生を防止できることが可能となった。したがって、駆動ローラ７２は、弾性体の厚さが１ｍｍ以上となるように構成される。

駆動ローラ７２の硬度に関しては、ＪＩＳ−Ａ硬度にて５０°以上であることが望ましい。これはかかる硬度を５０°以上にすることにより駆動ローラ７２の稼動時の外形変動が抑えられ、カラー画像形成時の位置ずれの発生を抑えるためである。また、硬度が低くなると、表面研削時の反動・振動が発生し径精度を出すことが難しくなり、これも画像位置ずれの原因になることが分かったためである。したがって駆動ローラ７２は、弾性体の硬度が、ＪＩＳ−Ａ硬度にて５０°以上であり、これにより、位置ずれの発生を防止し、また高いグリップ力を担保している。

本発明を適用した画像形成装置の概略を示す正面図である。 図１に示した画像形成装置に搭載された像担持体及びその周りの構成を示す正面図である。

符号の説明

５ 転写部材
１１ 中間転写体
７１ 転写装置
７２ 駆動部材
７２、７３、７４、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２ＢＫ 複数の回転体
７４ 加圧部材
１００ 画像形成装置
Ｓ 他の媒体

Claims (10)

1. 中間転写体と、この中間転写体を巻き掛けられた少なくとも同中間転写体を駆動するための駆動部材を含む複数の回転体と、上記中間転写体上の像を他の媒体に転写するための転写部材とを有する転写装置において、
   上記駆動部材と上記転写部材とを、上記中間転写体を挟んで互いに対向するように配設したことを特徴とする転写装置。
2. 請求項１記載の転写装置において、上記複数の回転体が、上記中間転写体に所定の張力を与える加圧部材を含み、上記駆動部材が上記加圧部材とは異なる部材であることを特徴とする転写装置。
3. 請求項１または２記載の転写装置において、上記駆動部材が、弾性体の表層を有することを特徴とする転写装置。
4. 請求項３記載の転写装置において、上記弾性体の厚さが、上記駆動部材の半径の１０％以下であることを特徴とする転写装置。
5. 請求項３または４記載の転写装置において、上記弾性体の厚さが１ｍｍ以上であることを特徴とする転写装置。
6. 請求項３ないし５の何れか１つに記載の転写装置において、上記弾性体が、安定した転写電界を形成するための所定の抵抗値を有することを特徴とする転写装置。
7. 請求項３ないし６の何れか１つに記載の転写装置において、上記弾性体の体積抵抗が、１０^１２Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする転写装置。
8. 請求項３ないし７の何れか１つに記載の転写装置において、上記弾性体の硬度が、ＪＩＳ−Ａで５０°以上であることを特徴とする転写装置。
9. 請求項１ないし８の何れか1つに記載の転写装置において、上記転写部材が、上記中間転写体に連れ回りすることを特徴とする転写装置。
10. 請求項１ないし９の何れか1つに記載の転写装置を有する画像形成装置。
    

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