JP2005106918A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 二次転写外ローラの中間転写ベルトへの接離の際の中間転写ベルトの位置ずれや色ずれを減少し、高品位の画像を形成可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナー像が一次転写された中間転写ベルト６上のトナー像を転写材に二次転写するために、前記中間転写ベルト６に当接して回転可能な二次転写外ローラ８を有し、前記二次転写外ローラ８は、トルクリミッタを介して駆動され、該二次転写外ローラ８の軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクをＴ_TLとし、前記二次転写外ローラ８の軸上の負荷トルクをＴ_CLとしたときに、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、前記中間転写ベルトの移動速度をＶ_B、滑り・つぶれのない状態での前記二次転写外ローラの入力周速度をＶ_Rとして、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとしたとき、Ｙ≦−0.45Ｘ2−90.08Ｘ＋480、且つＸ≧０、且つＹ≧０、満たすことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、中間転写体に形成されたトナー像を被転写体に転写して画像を形成する画像形成装置に関する。

従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、装置全体を小型化するため、例えば電子写真方式を用いて像担持体上に形成したトナー像を中間転写体に転写した後、この中間転写体に転写されたトナー像を転写材に転写する方式を採用したカラー画像形成装置が知られている。

一般的には、中間転写体としてベルトを使用し、像担持体で形成したトナー像を回転する中間転写ベルトに一次転写し、これを所定色分繰り返して重畳転写することでカラー画像を形成する。そして、前記画像形成と同期して中間転写ベルトと二次転写回転体である二次転写外ローラとのニップ部で形成される二次転写部へ転写材を搬送し、二次転写ローラにバイアス印加することで前記中間転写ベルト上のカラー画像を転写材に転写してカラー画像を得るものである。

このような画像形成装置においては、二次転写外ローラを回転させる第２駆動手段を有し、二次転写外ローラは、中間転写体より離間する構成をとるものがあり、その場合、二次転写外ローラが中間転写体に対して押圧される際に中間転写体が負荷変動を受け、画像の色ずれを生じる場合がある。

そのため、特開平5−72912号公報に示されるように、ワンウェイクラッチを介して二次転写外ローラを駆動し、かつその際の二次転写外ローラの速度設定は中間転写体の速度より低速に設定したものがある。この装置では、二次転写外ローラが中間転写体に対して押圧される際には、回転しているために負荷変動が少ない。そして、中間転写体の速度が二次転写外ローラの周速より高速なため、前記クラッチがはずれて二次転写外ローラは中間転写体によって駆動される（特許文献１）。

また、特開平11−52757号公報に示されるように、多色画像形成装置においてトルクリミッタを介して二次転写外ローラを駆動する構成が提案されている（特許文献２）。

特開平５−７２９１２号公報 特開平１１−５２７５７号公報

しかし、特開平5−72912号のようにワンウェイクラッチを用いる構成にあっては、二次転写外ローラにクリーニング手段を具備すると、クラッチが外れた際にクリーニング手段の負荷により中間転写体が負荷変動を受け、画像の色ずれを生じる場合がある。

また、特開平11−52757号のような構成にあっては、中間転写体の速度と二次転写外ローラの回転数及び二次転写外ローラ軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクＴ_TLと二次転写外ローラの軸上にかかる負荷トルクＴ_CLの関係の考察がされてなく、最適化もなされていない。また、シート搬送性に関しては考慮されていない。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、二次転写回転体の中間転写体への接離の際の中間転写体の位置ずれや色ずれを減少し、高品位の画像を形成可能な画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明における第１の手段は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写して画像を記録する画像形成装置において、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材に二次転写するために、前記中間転写体に当接して回転可能な二次転写回転体を有し、前記二次転写回転体は、トルクリミッタを介して駆動され、該二次転写回転体の軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクをＴ_TLとし、前記二次転写回転体の軸上の負荷トルクをＴ_CLとしたときに、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、前記中間転写体の移動速度をＶ_B、前記中間転写体の駆動系の剛性をｋ、滑り・つぶれのない状態での前記二次転写回転体の入力周速度をＶ_R、前記二次転写回転体の半径をｒ、前記二次転写回転体の駆動系の慣性モーメントをI、前記中間転写体の許容位置ずれ量をｘ₀、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとしたとき、Ｙ≦−(I／ｘ₀ｒ)Ｖ_B ²Ｘ²／10000−(I／ｘ₀ｒ) Ｖ_B ²Ｘ／50＋ｒｋｘ₀、且つＸ≧０、且つＹ≧０を満たすことを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明における第２の手段は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写して画像を記録する画像形成装置において、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材に二次転写するために、前記中間転写体に当接して回転可能な二次転写回転体を有し、前記二次転写回転体は、トルクリミッタを介して駆動され、該二次転写回転体の軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクをＴ_TLとし、前記二次転写回転体の軸上の負荷トルクをＴ_CLとしたときに、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、前記中間転写体の移動速度をＶ_B、滑り・つぶれのない状態での前記二次転写回転体の入力周速度をＶ_Rとして、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとし、ｋ=10000、ｘ₀＝0.004、I＝0.215、Ｖ_B＝10、ｒ＝1.2としたとき、Ｙ≦−0.45Ｘ²−89.58Ｘ＋480、且つＸ≧０、且つＹ≧０、満たすことを特徴とする。

第３の手段は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写して画像を記録する画像形成装置において、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材に二次転写するために、前記中間転写体に接離可能な二次転写回転体を有し、前記二次転写回転体は、トルクリミッタを介して駆動され、該二次転写回転体の軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクをＴ_TLとし、前記二次転写回転体の軸上の負荷トルクをＴ_CLとしたときに、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、前記中間転写体の移動速度をＶ_B、滑り・つぶれのない状態での前記二次転写回転体の入力周速度をＶ_Rとして、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとし、ｋ=10000、ｘ₀＝0.004、I＝0.215、Ｖ_B＝10、ｒ＝1.2としたとき、1.3≦Ｘ＜1.5のときは、85≦Ｙ≦240、また、1.5≦Ｘ≦4.5のときは、85≦Ｙ≦140、を満たすことを特徴とする。

第４の手段は、前記第１又は第２又は第３の手段において、前記二次転写回転体は、前記中間転写体に対して接離可能であることを特徴とする。

本発明は中間転写体の速度Ｖ_Bと、二次転写回転体の周速Ｖ_R、及びトルクリミッタの空転トルクＴ_TLと、二次転写回転体軸上の負荷トルクＴ_CLの差Ｔ_TL −Ｔ_CLの関係を前述したようにすることにより、二次転写回転体の中間転写体への接離の際に中間転写体の位置ずれを減少し、また、中間転写体が転写材を良好に搬送できる。よって、転写性も良好となり、色ずれのない高品質の画像を得ることができる。

（装置全体構成）
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を適用した画像形成装置の一例の概略構成説明図である。図１において、ドラム状の電子写真感光体である感光体ドラム１の周囲には帯電器、レーザースキャナ、現像器及びクリーナ等、電子写真画像形成のための周知である図示しない部品が配置されている。感光体ドラム１は帯電器で一様に帯電され、レーザースキャナによって画像データに基づき、レーザー光が照射されることにより、前記感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器において、予定の色のトナーが現像される。

感光体ドラム１には、複数のローラ２，３，４，５ならびにこれらに張架された中間転写体としての中間転写ベルト６からなる中間転写装置７が隣接配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト６を介して感光体ドラム１に押圧されていて、感光体ドラム１上のトナー像を前記中間転写ベルト６に一次転写する。一方、ローラ４には中間転写ベルト６を間に挟んで二次転写回転体としての二次転写外ローラ８が対向設置されていて、前記二次転写外ローラ８とローラ４との間つまり二次転写位置に搬送されてくる被転写体（以下「記録シート」という）に中間転写ベルト６上のトナー像を転写する。記録シートは給送カセット９内に積み重ねられた状態で収納されていて、最上部のものから順に給送ローラ10で搬送される。

給送ローラ10から引き出された記録シートは、レジローラ対11により二次転写位置に搬送される。二次転写位置では、中間転写ベルト６のトナー像が二次転写外ローラ８の作用によって記録シートに転写される。記録シートに転写されたトナー像は定着ローラ対12によって加熱定着され、排出トレイ13に排出される。

（二次転写時の負荷変動）
上記画像形成装置において、感光体ドラム１上にイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の順序で形成されたトナー像は、前記感光体ドラム１に一次転写ローラ５が対向する一次転写位置において中間転写ベルト６に転写される。中間転写ベルト６上には、画像のサイズに応じて１枚または複数枚分のトナー像が同時期に存在する。例えば、Ａ３サイズの画像の場合、図２(a)に示すように、先行するページの画像については、中間転写ベルト６上でのトナー像の記録シートへの二次転写が開始された時に、最後のブラック（Ｋ）色は一次転写の最中である。また、このブラック色トナー像が二次転写の最中に、次ページの最初のイエロー（Ｙ）色のトナー像に関して一次転写が開始される。このように、イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）色のトナー像は二次転写の最中に一次転写され、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ）色のトナー像は二次転写中でない時に一次転写される。

二次転写を行う際に、二次転写外ローラ８が例えば図２(a)のａのタイミングで中間転写ベルト６に押圧され、ｂのタイミングで 二次外転写ローラ８が中間転写ベルト６から離間する。このため、二次転写の最中と、それ以外の時とでは中間転写ベルト６にかかる負荷が変動する。その結果、図２(b)に示すように、中間転写ベルト６に位置ずれΔＬが生じ、二次転写の最中に一次転写されるイエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）色のトナー像との形成位置がずれて色ずれが生じる。

また、二次転写部においては記録シートへの転写と同時に記録シートの搬送を行う。記録シートの搬送は、中間転写ベルト６と二次転写外ローラ８によって行われるため、記録シートは前記中間転写ベルト６と二次転写外ローラ８による速度変動の影響を受ける。このとき、トナー像は中間転写ベルト６上に形成されているため、記録シートが二次転写外ローラ８による速度変動の影響を受けることによって、二次転写の際に色ずれが生じる場合がある。

（二次転写外ローラと中間転写ベルトの当接、回転）
そこで、本実施形態では、以下の構成により上記の問題を改善している。図３は前記の構成における、二次転写外ローラ８の駆動系統説明図である。同図において、モータ15の回転は、トルク制限手段としてのトルクリミッタ14を介して二次転写外ローラ８に伝達される。

二次転写外ローラ８は、トルクリミッタ14を介して駆動され、二次転写外ローラ８の軸上にかかるトルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと、二次転写外ローラ８の軸上における負荷トルクＴ_CLの差、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、中間転写ベルト６の速度Ｖ_B、中間転写ベルトの駆動系の剛性をｋ、滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rとして、二次転写外ローラの半径をｒ、二次転写外ローラの駆動系の慣性モーメントをI、中間転写ベルトの許容位置ずれ量をｘ₀、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとした際に、、

Ｙ≦−(I／ｘ₀ｒ)Ｖ_B ²Ｘ²／10000−(I／ｘ₀ｒ) Ｖ_B ²Ｘ／50＋ｒｋｘ₀ ……(1)

Ｘ≧０ ……(2)

Ｙ≧０ ……(3)

上記３式を満たすことが好ましい。これらのトルク及び速度設定による作用については、後述する。

ここで、上記３式の導入をする。まず、滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速をＶ_R、中間転写ベルト６の速度をＶ_B 、中間転写ベルト６に働く力をＦ_A[gf]、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６との間の動摩擦係数をμ、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６との間の圧をＮ[gf]、二次転写外ローラ８の半径をｒ[cm]とした際に、滑り、つぶれのない状態での二次転写外ローラの入力周速Ｖ_Rが、中間転写ベルト６の速度Ｖ_Bよりも遅い場合、式(4)、(5)より、

−μＮ＜Ｆ_A＜μＮ ……(4)

Ｆ_A＝（−Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ ……(5)

Ｆ_A＝（−Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ＜−μＮ ……(6)

となり、式(6)は式(4)、(5)を満たさないため、滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rが中間転写ベルト６の速度Ｖ_Bよりも遅い速度設定は最適ではない。また、Ｆ_A＜−μＮの場合には式(4)より最適ではなく、同様に、Ｆ_A＞μＮの場合も式(4)より最適ではない。

ここで、さらにトルク及び速度設定の最適範囲を絞り込むために、エネルギーと慣性を考慮にいれて考える。滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力角速度をω_M、中間転写ベルト６の角速度をω_j、二次転写外ローラ８の駆動系における慣性モーメントをＩとすると、二次転写外ローラ８が中間転写ベルト６に接触する際の運動エネルギー変化は次のようになる。

（１／２）Ｉ（ω_M ²−ω_j ²） ……(7)

ここで、中間転写ベルト６の駆動系の剛性をｋ、慣性力をＦ_Bとすると、ポテンシャルエネルギーは、

（１／２）ｋｘ²＝（１／２）Ｆ_Bｘ ……(8)

となる。運動エネルギーがポテンシャルエネルギーに変換されると考えると、

（１／２）Ｆ_Bｘ＝（１／２）Ｉ（ω_M ²−ω_j ²） ……(9)

となり、この際に慣性力Ｆ_Bは式(10)のようになる。

Ｆ_B＝（Ｉ／ｘ）（ω_M ²−ω_j ²） ……(10)

また、一方で中間転写ベルト６に働く力Ｆ_Aは式(11)のようになる。

Ｆ_A＝（Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ ……(11)

ここで、中間転写ベルト６に働く力Ｆ₀と中間転写ベルト６の位置ずれｘ₀の許容値の関係は式(12)で示される。

Ｆ₀＝ｋｘ₀ ……(12)

よって、Ｆ₀とＦ_AとＦ_Bの関係は式(13)のようになる。

Ｆ₀≧Ｆ_A＋Ｆ_B ……(13)

さらに、式(10)、(12)、(13)より、

Ｆ_A≦ｋｘ₀−（Ｉ／ｘ₀）（ω_M ²−ω_j ²） ……(14)

となる。ここで、Ｆ_A＜０の時、二次転写外ローラ８は中間転写ベルト６から離れている状態では停止しているので、ω_M＝０となる。その際に、

Ｆ_A＝ｋｘ₀−（Ｉ／ｘ₀）（０²−ω_j ²） ……(15)

となり、式(15)は成立しないので最適ではない。

上記の式において、二次転写外ローラ８が中間転写ベルト６に接触する際の 運動エネルギーの50％がポテンシャルエネルギーに変換されるとして計算し、二次転写外ローラ８軸上にかかるトルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと、二次転写外ローラ８の軸上の負荷トルクＴ_CLとの差、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ、中間転写ベルト６の速度Ｖ_B、滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rとして、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとした際に、色ずれを抑制できるトルク及び速度設定範囲は式(1)〜(3)のようになる。

また、上記式(1)〜(3)において、ｋ=10000、ｘ₀＝0.004、I＝0.215、Ｖ_B＝10、ｒ＝1.2としたとき、図4で示される範囲、すなわち、

Ｙ≦−0.45Ｘ²−89.58Ｘ＋480） ……(16)

Ｘ≧０ ……(17)

Ｙ≧０ ……(18)になる。

（実験結果）
ここで、以下のような実験を行い、上式の確認を行った結果を示す。図５は、本実験を行った装置図である。同図において、二次転写外ローラ８はトルクリミッタ14を介して駆動され、また、ブレーキ18によって負荷を与えられるようになっている。

本実験では、二次転写外ローラ８の軸上にかかるトルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと二次転写外ローラ８の軸上の負荷トルクＴ_CLとの差、Ｔ_TL−Ｔ_CLと、滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rをパラメータとして、二次転写外ローラ８が中間転写ベルト６に接離する際の位置ずれ量を測定した。その際の、結果を図６に示す。

上記の実験結果とトルクリミッタ14と二次転写外ローラ８の外径の公差、クリーニング手段の負荷変動を考慮に入れた、最適なトルク及び速度設定範囲は図７、すなわち下記のようになる。

トルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと二次転写外ローラ８の軸上の負荷トルクＴ_CLの差、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、中間転写ベルト６の速度Ｖ_B、滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rとして、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとした場合、

1.3≦Ｘ＜1.5のときは、85≦Ｙ≦240、

また、1.5≦Ｘ≦4.5のときは、85≦Ｙ≦140、

の範囲となる。

上記の範囲に設定することによって、二次転写外ローラ８が中間転写ベルト６に接離する際の負荷変動による位置ずれを式(16)〜(18)の範囲よりも、より抑制することができ、色ずれを防ぐことができる。

（シート搬送性）
続いて、本実施形態の記録シート搬送性について説明をする。記録シートの速度変動に対して、二次転写外ローラ８の影響が伝わらない条件として、二次転写外ローラ８が中間転写ベルト６によって駆動されているということが挙げられる。ここで、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６との間の動摩擦係数をμ、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６との間の圧をＮ[gf]、二次転写外ローラ８の半径をｒ[cm]とした時に、二次転写外ローラが従動状態になる条件は次式で示される。

μＮ≧（Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ ……(19)

上式より、二次転写外ローラ８軸上にかかるトルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと、二次転写外ローラ８の軸上における負荷トルクＴ_CLの差、Ｔ_TL−Ｔ_CLの最大値が決定される。また、二次転写外ローラ８の周速が一定以上の入力回転数で駆動することによって一定になるということが、本実施形態の条件である。前記のことが成立する範囲は以下のような式によって導出される。

本実施形態のおいて、すべりが発生する箇所として、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６によるニップ部とトルクリミッタが考えられる。図８において、中間転写ベルト６に働く力をＦ_A[gf]、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６との間の動摩擦係数をμ、二次転写外ローラ８と中間転写ベルト６との間の圧をＮ[gf]、二次転写外ローラ８の半径をｒ[cm]とした際に、ニップ部ですべらない条件は、式(17)のようになる。

−μＮ＜Ｆ_A＜μＮ ……(20)

となる。ここで、Ｖ_R＜Ｖ_Bにおいて、二次転写外ローラ８の軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクＴ_TL、クリーニングブレード19の当接等による二次転写外ローラ８の軸上の負荷トルクをＴ_CLと、Ｆ_Aとの関係は、

Ｆ_A＝（−Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ ……(21)

となる。また、Ｖ_R＞Ｖ_Bの時には、

Ｆ_A＝（Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ ……(22)

となる。ここで式(17)、(18)より、

（Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ＜μＮ ……(23)

となる。式(23)を満たせば、ニップ部ですべりが生じない。

しかしながら、この条件を満たすためにはＴ_CLが小さくなければならなく、その際には二次転写外ローラ８の駆動が必要ないということになってしまう。

よって、式(21)、(23)より条件を考えると、

−μＮ＜（Ｔ_TL−Ｔ_CL）／ｒ＜μＮ ……(24)

となる。式(17)、(19)よりニップ部ですべりが生じない条件は、

Ｖ_R＞Ｖ_B ……(25)

であり、シート搬送における最適なトルク及び速度設定範囲は、式(19)、(25)によって示される。

また、以下のような実験によってシート搬送に関して、最適なトルク及び速度設定範囲の確認を行った。二次転写外ローラ８軸上にかかるトルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと二次転写外ローラ８の軸上の負荷トルクＴ_CLとの差Ｔ_TL−Ｔ_CLと滑り・つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rをパラメータとして、記録シートの速度と速度変動の測定を行った。記録シートの速度変動と中間転写ベルト６の速度変動を比較することによる、二次転写外ローラ８の影響がない、最適なトルク及び速度設定範囲を以下に示す。

トルクリミッタ14の空転トルクＴ_TLと二次転写外ローラ８軸上の負荷トルクＴ_CLの差、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、中間転写ベルト６の速度Ｖ_B、滑り、つぶれのない状態での二次転写外ローラ８の入力周速Ｖ_Rとして、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとした際に、図９に示すように結果を得た。これに示すように、−400≦Ｙ≦700、かつ、０≦Ｘが、記録シートの搬送における最適なトルク及び速度設定範囲である。

上記よりまとめると、理論と実験の両面より最適なトルク及び速度設定範囲の確認を行い、二次転写外ローラ８が中間転写ベルト６に接離する際の中間転写ベルト６の位置ずれと、記録シートの搬送が良好に行われるための有効な範囲は、図４に示した範囲になり、さらなる良化を図るのであれば図７の範囲にすることが望ましい。

また、本実施形態における二次転写外ローラ８の構成において、図10のように、二次転写外ローラ８とトルクリミッタ14の間及びトルクリミッタ14とモータ15の間において、歯車装置16，17が介在していても良い。

本発明の実施の形態例を示す画像形成装置を説明する説明図である。 (a)は中間転写ベルトの負荷変動のタイムチャートであり、(b)は中間転写ベルトの位置ずれの波形である。 二次転写外ローラの駆動系統図である。 二次転写外ローラが中間転写ベルトに接離する際の理論的最適範囲である。 実験における二次転写外ローラの駆動系統図である。 二次転写外ローラが中間転写ベルトに接離する際の実験からの最適範囲である。 二次転写外ローラが中間転写ベルトに接離する際の理論・実験・公差を考慮した際の最適範囲及び二次転写外ローラが中間転写ベルトに対する接離とシート搬送の両面より決定される最適範囲である。 二次転写部における、力関係のモデルである。 シート搬送が良好に行われる実験からの最適範囲である。 二次転写外ローラの駆動系統図である。

符号の説明

１ …感光体ドラム
２，３，４，５ …ローラ
６ …中間転写ベルト
７ …中間転写装置
８ …二次転写外ローラ
９ …給送カセット
10 …給送ローラ
11 …レジローラ対
12 …定着ローラ対
13 …排出トレイ
14 …トルクリミッタ
15 …モータ
16，17 …歯車装置
18 …ブレーキ
19 …クリーニングブレード

Claims (4)

1. 像担持体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、該中間転写体上のトナー像を転写材に二次転写して画像を記録する画像形成装置において、
   前記中間転写体上のトナー像を前記転写材に二次転写するために、前記中間転写体に当接して回転可能な二次転写回転体を有し、
   前記二次転写回転体は、トルクリミッタを介して駆動され、該二次転写回転体の軸上にかかるトルクリミッタ空転トルクをＴ_TLとし、前記二次転写回転体の軸上の負荷トルクをＴ_CLとしたときに、Ｔ_TL−Ｔ_CLをＹ[gf・cm]、前記中間転写体の移動速度をＶ_B[cm/s]、前記中間転写体の駆動系の剛性をｋ[gf/cm]、滑り・つぶれのない状態での前記二次転写回転体の入力周速度をＶ_R[cm/s]、前記二次転写回転体の半径をｒ[cm]、前記二次転写回転体の駆動系の慣性モーメントをI、前記中間転写体の許容位置ずれ量をｘ₀[cm]、{(Ｖ_R／Ｖ_B)−１}×100をＸとしたとき、
   Ｙ≦−(I／ｘ₀ｒ)Ｖ_B ²Ｘ²／10000−(I／ｘ₀ｒ) Ｖ_B ²Ｘ／50＋ｒｋｘ₀、且つＸ≧０、且つＹ≧０
   を満たすことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ｋ=10000、ｘ₀＝0.004、I＝0.215、Ｖ_B＝10、ｒ＝1.2としたとき、
   Ｙ≦−0.45Ｘ²−89.58Ｘ＋480、且つＸ≧０、且つＹ≧０、
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記Ｘ、及び前記Ｙが、
   1.3≦Ｘ＜1.5のときは、85≦Ｙ≦240、
   また、1.5≦Ｘ≦4.5のときは、85≦Ｙ≦140、
   を満たすことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記二次転写回転体は、前記中間転写体に対して接離可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。

Images