JP2005128079A - 転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー像を無端ベルトの移動経路において十分な張力が作用する領域を経由して２次転写位置に搬送し、トナー像に無端ベルトの移動方向の変形を生じないようにして用紙上に正確に画像を形成する。
【解決手段】中間転写ベルト１１を張架する複数のローラのうち、モータ１１ｃからの駆動力の供給を受ける駆動ローラ１１ａに２次転写ローラ１４を当接させて、駆動ローラ１１ａを２次転写位置Ｐｔ２におけるバックアップローラとして使用する。中間転写ベルト１１の移動経路において駆動ローラ１１ａとの接触位置の下流側に１次転写位置Ｐｔ１を形成する。１次転写位置Ｐｔ１で中間転写ベルト１１に停車されたトナー像を中間転写ベルト１１において大きな張力が作用する領域を経由して２次転写位置Ｐｔ１に搬送する。
【選択図】図３

Description

この発明は、電子写真方式の画像形成によって形成されたトナー像を無端ベルトに１次転写した後に、無端ベルトから記録媒体である用紙上に２次転写する画像形成装置の転写装置に関する。

近年、電子写真方式の画像形成装置に対して、モノクロ画像形成だけでなくフルカラー画像形成の要請が高まっており、電子写真方式のフルカラー画像形成装置の開発が進められている。通常、フルカラー画像形成装置は、カラー画像を色分解した複数の色相の画像データ毎に、対応する色相のトナーを用いて画像形成を行う。例えば、加法混色の３原色の各色相（赤、緑、青）のフィルタを介して同一のカラー画像を読み取り、読み取ったデータから少なくとも減法混色の３原色の各色相（シアン、マゼンタ、イエロー）の画像データを作成し、各色相の画像データに基づいて対応する色相のトナーを用いて可視化像を作成し、各色相の可視化像を重ね合せることによってフルカラー画像を形成する。

このようなフルカラー画像形成装置では、色相毎に露光工程、現像工程及び転写工程が必要であるとともに、各色相の可視化像の位置合わせが問題となり、フルカラー画像の画像形成速度はモノクロ画像の画像形成速度に較べて遅いとの印象が強い。

このため、従来より、半導電性の無端ベルトを回転自在に設け、それぞれが互いに異なる色相の可視化像を個別に形成する複数の画像形成部を無端ベルトの外周面の移動方向に沿って一列に配置し、無端ベルトが少なくとも１回転する間に１枚のフルカラー画像を形成するタンデム方式のフルカラー画像形成装置が提案されている。

タンデム方式のフルカラー画像形成装置では、各画像形成部で形成された各色相の可視化像を無端ベルトの外周面において重ね合わせた後に用紙上に転写する中間転写方式、又は、無端ベルトの外周面に吸着して搬送される記録媒体の表面に各画像形成部で形成された各色相の可視化像を順次転写する転写搬送方式が用いられ、フルカラー画像形成の高速化が図られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

従来のタンデム方式のフルカラー画像形成装置では、ブラックのトナーを用いたモノクロ画像形成の頻度が高いことを考慮して、減法混色の３原色の各色相の画像を形成する３つの画像形成部に加えてブラックのトナーによる画像形成を行う画像形成部を含む合計４つの画像形成部を備えている。これら４つの画像形成部のそれぞれに含まれる像担持体に無端ベルトの外側面が順次対向する。フルカラー画像形成時には４つの画像形成部の全てにおいて画像形成が行われ、各画像形成部に含まれる像担持体から無端ベルトに各色相のトナー像が順次転写される。モノクロ画像形成時にはブラックの画像形成部のみにおいて画像形成が行われ、ブラックの画像形成部に含まれる像担持体のみから無端ベルトにブラックのトナー像が転写される。

フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とにおいて無端ベルトの移動経路が同じであると、モノクロ画像形成時にはブラックの画像形成部以外の画像形成部では画像形成が行われないにも拘らず、これら画像形成が行われない画像形成部に含まれる像担持体にも無端ベルトが当接し、像担持体に損傷を与える可能性がある。

そこで、従来のタンデム方式のフルカラー画像形成装置では、無端ベルトの移動経路をフルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで変化させている。フルカラー画像形成時には４つの画像形成部に含まれる像担持体の全てに無端ベルトの外側面を接触させ、モノクロ画像形成時にはブラックの画像形成部に含まれる像担持体のみに無端ベルトの外側面を接触させる。

例えば、図５に示す例では、駆動ローラ２０２、従動ローラ２０３、テンションローラ２０４及び１次転写ローラ２１１ａ〜２１１ｄによって無端ベルト２０１を張架し、無端ベルト２０１のループ状の移動経路の上側にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色相のトナー像を担持する像担持体２２１ａ〜２２１ｄを配置している。像担持体２２１ａ〜２２１ｄのそれぞれは無端ベルト２０１を挟んで転写ローラ２１１ａ〜２１１ｄのそれぞれそれに対向している。無端ベルト２０１を挟んで従動ローラ２０３に対向する位置には、２次転写ローラ２１２が配置されている。

フルカラー画像形成時には、図５（Ａ）に示すように、１次転写ローラ２１１ａ〜２１１ｄのそれぞれが無端ベルト２０１を挟んで像担持体２２１ａ〜２２１ｄのそれぞれに当接し、像担持体２２１ａ〜２２１ｄから各色相のトナー像が位置を合せて無端ベルト２０１の外側面に順次転写される。各色相のトナー像は無端ベルト２０１の外側面で重ね合わされた後、従動ローラ２０３と２次転写ローラ２１２との間で無端ベルト２０１から用紙に転写される。

モノクロ画像形成時には、図５（Ｂ）に示すように、駆動ローラ２０２、テンションローラ２０４及び１次転写ローラ２１１ａ〜２１１ｄとともに無端ベルト２０１が回転支点２３０を中心に矢印Ａ１方向に揺動し、転写ローラ２１１ｄのみが無端ベルト２０１を挟んでブラックの像担持体２２１ｄに当接する。像担持体２２１ｄからブラックのトナー像が無端ベルト２０１の外側面に転写された後、従動ローラ２０３と２次転写ローラ２１２との間で無端ベルト２０１から用紙に転写される。

図５に示す例ではフルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで無端ベルト２０１の移動経路を変化させるために駆動ローラ２０２を変位させる必要があり、移動機構が複雑化及び大型化する。

図６に示す例では、駆動ローラ３０２、従動ローラ３０３、テンションローラ３０４及び１次転写ローラ３１１ａ〜３１１ｄによって無端ベルト３０１を張架し、無端ベルト３０１のループ状の移動経路の上側にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色相のトナー像を担持する像担持体３２１ａ〜３２１ｄを配置している。像担持体３２１ａ〜３２１ｄのそれぞれは無端ベルト３０１を挟んで転写ローラ３１１ａ〜３１１ｄのそれぞれそれに対向している。無端ベルト３０１を挟んで従動ローラ３０３に対向する位置には、２次転写ローラ３１２が配置されている。

フルカラー画像形成時には、図５（Ａ）に示すように、１次転写ローラ３１１ａ〜３１１ｄのそれぞれが無端ベルト３０１を挟んで像担持体３２１ａ〜３２１ｄのそれぞれに当接し、像担持体３２１ａ〜３２１ｄから各色相のトナー像が位置を合せて無端ベルト３０１の外側面に順次転写される。各色相のトナー像は無端ベルト３０１の外側面で重ね合わされた後、従動ローラ３０３と２次転写ローラ３１２との間で無端ベルト３０１から用紙に転写される。

モノクロ画像形成時には、図５（Ｂ）に示すように、従動ローラ３０３、テンションローラ３０４及び１次転写ローラ３１１ａ〜３１１ｄとともに無端ベルト３０１が回転支点３３０を中心に矢印Ａ２方向に揺動し、転写ローラ３１１ｄのみが無端ベルト３０１を挟んでブラックの像担持体３２１ｄに当接する。像担持体３２１ｄからブラックのトナー像が無端ベルト３０１の外側面に転写された後、従動ローラ３０３と２次転写ローラ３１２との間で無端ベルト３０１から用紙に転写される。

図６に示す例ではフルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで無端ベルト３０１の移動経路を変化させるために駆動ローラ３０２を変位させる必要がなく、移動機構の複雑化及び大型化を招くことはない。但し、従動ローラ３０３が変位するために２次転写ローラ３１２との当接位置が変動し、無端ベルト３０１から用紙へのトナー像の転写状態を良好に維持することが難しい。
特開平１０−０３９６５１号公報 特開平１０−２９３４３７号公報 特許第２５７４８０４号公報

一般に、図７に示すように、駆動力の供給を受ける駆動ローラ４０２と駆動力の供給を受けない従動ローラ４０３とを含む複数のローラによって無端ベルト４０１をループ状に張架した場合、無端ベルト４０１の移動経路において駆動ローラ４０２を離れた後に従動ローラ４０３に接触するまでの間の領域４０１ｂは従動ローラ４０３を離れた後に駆動ローラ４０２に接触するまでの間の領域４０１ａよりも張力の弱い弛み側となる。

しかしながら、従来のフルカラー画像形成装置では、無端ベルトを張架する複数のローラのうち、駆動力の供給を受けない従動ローラを挟んで２次転写ローラを配置し、無端ベルトの移動経路において従動ローラに接触する部分でトナー像を無端ベルトから用紙に転写するようにしていた。即ち、従動ローラを２次転写工程時のバックアップローラとしていた。このため、トナー像は無端ベルトの移動経路において張力が不十分な弛み側の領域を搬送されて２次転写工程で用紙に転写されることになり、無端ベルトの移動方向においてトナー像に変形を生じ易く、用紙上に正確に画像を形成することができなくなる問題がある。

この発明の目的は、トナー像を無端ベルトの移動経路において十分な張力が作用する領域を経由して２次転写工程が行われる位置に搬送することができ、トナー像に無端ベルトの移動方向の変形を生じることがなく、用紙上に正確に画像を形成することができる転写装置を提供することにある。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えたものである。

（１）駆動力の供給を受ける駆動ローラと駆動力の供給を受けない従動ローラとを含む複数のローラに張架されてループ状の移動経路を形成し、外側面が複数の像担持体に順次対向する位置、及び、２次転写ローラに対向する位置をこの順に通過する無端ベルトを含み、
前記２次転写ローラを用紙及び前記無端ベルトを挟んで前記駆動ローラに当接する位置に配置したことを特徴とする。

この構成においては、１次転写位置で無端ベルト上に転写されたトナー像が、無端ベルトのループ状の移動経路において従動ローラを離れた後に駆動ローラに達するまでの大きな張力が作用する領域を経由して２次転写ローラが配置されている２次転写位置に搬送される。したがって、２次転写位置に達する前のトナー像に無端ベルトの移動方向の変形を生じることがない。

（２）前記無端ベルトは、前記ループ状の移動経路における下側の範囲で前記複数の像担持体に順次対向することを特徴とする。

この構成においては、ループ状の移動経路における下側の範囲に１次転写位置が形成される。したがって、無端ベルトの移動経路における１次転写位置の下流側に駆動ローラを配置することにより、無端ベルトの下方から給紙された用紙に対して２次転写位置において無端ベルトからトナー像が転写され、トナー像が転写された用紙は無端ベルトの上方に搬送される。

（３）前記駆動ローラは、金属材料を素材とする基材の周面に絶縁層を形成してなることを特徴とする。

この構成においては、周面に絶縁部を備えた金属製のローラによって駆動ローラが構成される。したがって、温度等の環境変化によって駆動ローラの径が変化することがなく、画質の低下の原因となる周速の変化を生じない。また、２次転写ローラから駆動ローラに流れ込む電流値が安定し、転写ムラを生じない。

（４）前記前縁層は、単層の樹脂コート層であることを特徴とする。

この構成においては、駆動ローラの周面に単層の樹脂コート層が絶縁層として構成される。したがって、温度変化によって過大な変形を生じることのない５００μｍ以下、好ましくは数μｍの絶縁層が形成される。

（５）前記移動経路において前記駆動ローラから離れた後に前記従動ローラに達するまでの間で前記無端ベルトに接触するテンションローラを備えたことを特徴とする。

この構成においては、無端ベルトの移動経路における駆動ローラの回転によって作用する張力が比較的小さい領域にテンションローラが当接する。無端ベルトの移動形成における駆動ローラの回転によって比較的大きい張力が作用する領域における像担持体との接触状態の変化に応じて、無端ベルトの移動経路における各領域に作用する張力を変動させることなく無端ベルトの移動経路が変形する。

（６）前記駆動ローラは、軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きいことを特徴すとする。

この構成においては、軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きい駆動ローラから無端ベルトに回転力が供給される。したがって、駆動ローラの周面に接触した際に無端ベルトには移動方向に直交する方向の両端部から中央部に向う力が作用する。

（７）前記２次転写ローラは、前記駆動ローラに対して接離自在に備えられ、前記無端ベルトの移動開始後に前記無端ベルトを挟んで前記駆動ローラに当接する位置に移動することを特徴とする。

この構成においては、無端ベルトが移動を開始した後に２次転写ローラが無端ベルトに圧接する。したがって、無端ベルトは一部が２次転写ローラと駆動ローラとの間に挟持されされた状態で移動を開始することがない。

（８）前記駆動ローラは、抵抗を介して接地されることを特徴とする。

この構成においては、転写電圧が印加される２次転写ローラと抵抗を介して接地された駆動ローラとの間に無端ベルトが挟持される。したがって、２次転写位置に供給された過剰の電流が駆動ローラを介して接地される。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）１次転写位置で無端ベルト上に転写されたトナー像を、比較的大きな張力が作用する領域を経由して２次転写位置に搬送することにより、２次転写位置に達する前のトナー像に無端ベルトの移動方向の変形を生じることがなく、用紙に対してトナー像を正確に転写することができ、画像形成状態を良好に維持することができる。

（２）ループ状の移動経路における下側の範囲に１次転写位置を形成することにより、画像形成部の下方に配置された給紙部から給紙された用紙を画像形成部の２次転写位置を経由して画像形成部の上方に配置された排紙部に搬送する構成において、１次転写位置から２次転写位置までの距離を最短にすることができるとともに、最短の用紙搬送経路を構成することができ、画像形成速度の高速化を実現できる。

（３）周面に絶縁部を備えた金属製のローラによって駆動ローラを構成することにより、温度変化による駆動ローラの径の変化することがなく、駆動ローラの周速が変化することによる無端ベルトの移動速度の変動を防止できる。また、２次転写ローラから駆動ローラに流れ込む電流値を安定させることができ、２次転写時に無端ベルトから用紙に対してトナー像を安定して転写させることができる。これらによって、画像形成状態を良好に維持することができる。

（４）駆動ローラの周面に単層の樹脂コート層を形成することにより、厚さが５００μｍ以下、好ましくは数μｍの絶縁層を形成することができ、駆動ローラに周速が変動する程度の径の変化を生じることを防止でき、無端ベルトを暗転して回転させるために必要な表面抵抗値を得ることができる。

（５）無端ベルトの張力が比較的小さい領域にテンションローラを当接させることにより、無端ベルトの移動経路における各領域に作用する張力を変動させることなく無端ベルトの移動経路を容易に変形することができる。

（６）軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きい駆動ローラから無端ベルトに回転力を供給することにより、無端ベルトに移動方向に直交する方向の両端部から中央部に向う力を作用させることができ、無端ベルトの蛇行を防止できる。

（７）一部が２次転写ローラと駆動ローラとの間に挟持されされた状態で無端ベルトの移動を開始しないようにし、無端ベルトの移動開始時に無端ベルトに過大な負荷が作用しないようにして無端ベルトの滑り、蛇行及び損傷を防止することができる。

（８）２次転写位置に供給された過剰の電流を駆動ローラを介して接地することにより、２次転写位置の電位を所定値に維持することができ、無端ベルトから用紙に対して安定した状態でトナー像を転写することができる。また、高湿時なとにおいて表面絶縁層が導通状態となった場合においても、抵抗によって転写に必要な電流を確保できる。

以下に、この発明の最良の実施形態に係る転写装置を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、この発明の実施形態に係る転写装置を備えた画像形成装置の構成を示す説明図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、用紙等の記録媒体に対して多色および単色の画像を形成する。このため、画像形成装置１００は、露光ユニットＥ、感光体ドラム（本発明の像担持体に相当する。）１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像ユニット１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト（この発明の無端ベルトに相当する。）１１、１次転写ローラ（この発明の転写ローラであり、以下、転写ローラという。）１３（１３ａ〜１３ｄ）、２次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８等を備えている。

画像形成装置１００は、カラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）にブラック（Ｋ）を加えた４色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成を行う。感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像ユニット１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）及びクリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）は、各色相に応じてそれぞれ４個ずつ設けられており、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを構成している。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。

帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ１０３に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電チャージャを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４及び反射ミラー８等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビームのそれぞれを感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射することにより、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に画像データに応じた潜像を形成する。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる潜像が形成される。

現像ユニット１０２は、潜像が形成された感光体ドラム１０１の表面に現像剤を供給し、潜像をトナー像に顕像化する。現像ユニット１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の現像剤を収納しており、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の潜像をブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上の表面に残留したトナーを除去・回収する。

感光体ドラム１０１の上方に配置されている中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂ及び感光体ドラム１０１ａにこの順に対向する。この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置に、転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）に形成された各色相のトナー像は中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。

但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体１０１のみにおいて潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム１０１ａのみにおいて潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。

各転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。中間転写ローラ１０３に代えて、ブラシ状の中間転写部材を用いることもできる。

上述のようにして、中間転写ベルト１１の外周面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、２次転写ローラ１４との対向位置に搬送される。２次転写ローラ１４は、用紙及び中間転写ベルト１１を挟んで駆動ローラ１１ａに当接する２次転写位置に配置されている。２次転写ローラ１４は、画像形成時において、中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。給紙カセット１６又は手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、２次転写ローラ１４にトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙の表面にトナー像が転写される。

なお、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とのニップ圧を所定値に維持するために、２次転写ローラ１４又は駆動ローラ１１ａの何れか一方を硬質材料（金属等）によって構成し、残る他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等々）とする。２次転写ローラ１４は、駆動ローラ１１ａに対して接離自在にされている。２次転写ローラ１４は、画像形成動作の待機時において駆動ローラ１１ａから離間しており、画像形成時において中間転写ベルト１１の移動が開始された後に駆動ローラ１１ａに当接する。移動開始時の中間転写ベルト１１に過大な負荷が作用することがなく、中間転写ベルト１１の滑りや蛇行等が防止されるとともに、中間転写ベルト１１の損傷等による寿命の短縮を生じることがない。

また、感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１１に付着したトナーのうち用紙上に転写されずに中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、クリーニングユニット１２によって回収される。

トナー像を転写された用紙は、定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過して加熱及び加圧を受ける。これによって、トナー像が、用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。

画像形成装置１００には、用紙カセット１６に収納されている用紙を２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向の用紙搬送路Ｐ１が設けられている。用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒ、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、及び、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。

また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａ及び搬送ローラｒを配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。

排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排出ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。

レジストローラ１９は、用紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７から給紙され、又は、用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を、中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。

上記の構成において、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂ、転写ローラ１３ａ〜１３ｄ、テンションローラ２０（後述する。）、及び２次転写ローラ１４がこの発明の転写装置に含まれる。

図２は、上記画像形成装置に備えられる中間転写ベルトの移動経路を示す図である。図２（Ａ）はフルカラー画像形成時の中間転写ベルトの移動経路を示し、図２（Ｂ）はモノクロ画像形成時の中間転写ベルトの移動経路を示している。中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとの間に架け渡されて上下の略水平な範囲を含むループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト１１の下方には、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄの感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄが配置されている。感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄは中間転写ベルト１１の移動経路の下側の範囲に沿って並設されており、中間転写ベルト１１の外周面は移動経路の下側の範囲で感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向しており、この部分に１次転写位置Ｐｔ１が形成されている。中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１１ａの矢印Ａ方向の回転により、移動経路の下側の範囲で矢印Ｂ方向に移動する。

中間転写ベルト１１のループ状の移動経路の内側には、画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄに含まれる転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。転写ローラ１３ａ〜１３ｄのそれぞれは、中間転写ベルト１１を挟んで感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに対向する位置において上下方向（Ｙ−Ｙ方向）に移動自在にして軸支されている。転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに近接又は離間する。中間転写ベルト１１を挟んで駆動ローラ１１ａに当接する位置に２次転写ローラ１４が配置されており、この部分に２次転写位置Ｐｔ２が形成れている。中間転写ベルト１１の移動経路における上側の範囲において、中間転写ベルト１１の内側面にテンションローラ２０が当接している。

フルカラー画像形成時には、図２（Ａ）に示すように、転写ローラ１３ａ〜１３ｄの全てが感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに近接しており、転写ローラ１３ａ〜１３ｄは中間転写ベルト１１の内側面に接触している。中間転写ベルト１１は、移動経路の下側の範囲において転写ローラ１３ａ〜１３ｄに対向する部分が下方に突出するように変形しており、外側面が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの周面に接触している。中間転写ベルト１１の外側面には、移動経路における下側の範囲を移動する間に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色相のトナー像が感光体ドラム１０１ｄ，１０１ｃ，１０１ｂ，１０１ａからこの順に転写される。

モノクロ画像形成時には、図２（Ｂ）に示すように、転写ローラ１３ａ〜１３ｄのうち転写ローラ１３ａのみが感光体ドラム１０１ａに近接しており、転写ローラ１３ａのみが中間転写ベルト１１の内側面に接触している。転写ローラ１３ｂ〜１３ｄは、感光体ドラム１０１ｂ〜１０１ｄから離間しており、中間転写ベルト１１の内側面に接触していない。中間転写ベルト１１は、移動経路の下側の範囲において転写ローラ１３ａのみに対向する部分が下方に突出するように変形しており、外側面が感光体ドラム１０１ａの周面のみに接触している。また、テンションローラ２０が移動経路における上側の範囲で中間転写ベルト１１を上方に突出させている。中間転写ベルト１１の外側面には、移動経路における下側の範囲を移動する間に、ブラックのトナー像が感光体ドラム１０１ａから転写される。

なお、画像形成動作の待機時には、転写ローラ１３ａ〜１３ｄの全てが感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄから離間しており、転写ローラ１３ａ〜１３の何れも中間転写ベルト１１の内側面に接触しない。

また、中間転写ベルト１１は殆ど伸縮しない素材によって構成されている。このため、少なくともフルカラー画像形成時及びモノクロ画像形成時に中間転写ベルト１１に移動方向の所定の張力が作用した状態で、フルカラー画像形成時、モノクロ画像形成時及び画像形成動作の待機時のそれぞれにおいて中間転写ベルト１１の移動経路の全長が一定になる。

図３は、上記画像形成装置における中間転写ベルト、駆動ローラ及び２次転写ローラの配置状態を示す図である。中間転写ベルト１１は、モータ１１ｃからの駆動力の供給を受ける駆動ローラ１１ａの矢印Ａ方向の回転により、ループ状の移動経路を矢印Ｂ方向に移動する。中間転写ベルト１１の移動経路において下側の範囲である駆動ローラ１１の上流側は、駆動ローラ１１の周面に引っ張られて比較的大きな張力が作用する引張側となる。中間転写ベルト１１の移動経路において上側の範囲である駆動ローラ１１の下流側は、駆動ローラ１１の周面に押し出されて比較的小さな張力が作用する弛み側となる。

前述のように、中間転写ベルト１１の移動経路における下側の範囲は感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する１次転写位置Ｐｔ１にされており、この範囲で感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄからトナー像が転写される。中間転写ベルト１１に転写されたトナー像は駆動ローラ１１ａと２次転写ローラ１４とに挟持される２次転写値Ｐｔ２において、矢印Ｃ方向に搬送されてきた用紙に転写される。したがって、１次転写位置Ｐｔ１で中間転写ベルト１１に転写されたトナー像は、移動経路において中間転写ベルト１１に比較的大きな張力が作用する部分を経由して２次転写位置に搬送される。このため、トナー像が中間転写ベルト１１の移動方向に変形することがなく、用紙に正確に転写されて良好な画像形成状態が維持される。

図４は上記画像形成装置における駆動ローラの構成を示す図であり、図４（Ａ）は側面図、図４（Ｂ）は正面断面図である。駆動ローラ１１ａは、前面側の端部及び背面側の端部において回転軸１ｅによって画像形成装置１００に軸支されている。駆動ローラ１１ａは、軸方向の中央部の径Ｌ１を両端部の径Ｌ２よりも大きくして所謂クラウン形状にされている。このため、中間転写ベルト１１には駆動ローラ１１ａの周面に接触する際に幅方向の両端部から中央部に向う力が作用し、駆動ローラ１１ａが高速で回転した場合にも中間転写ベルト１１に蛇行を生じることがない。

なお、中間転写ベルト１１の内周面において幅方向の両端部にはビート１１ｄが固定されている。このビート１１ｄが駆動ローラ１１ａの周面に当接することによっても中間転写ベルト１１の蛇行が防止される。

駆動ローラ１１ａは、円筒形状を呈する金属製の基材１１０の中央部に回転軸１１ｅを固定し、周面に絶縁層としての単層の樹脂層１１１を形成して構成されている。基材１１０は熱膨張係数の小さい材料を素材としており、樹脂層１１１の厚さは５００μｍ以下、好ましくは数μｍ程度にされている。このため、２次転写位置Ｐｔ２において２次転写ローラ１４から用紙及び中間転写ベルト１１に流れ込む電流値を安定化でき、転写ムラの発生を防止することができる。また、温度変化によって駆動ローラ１１ａの径が大きく変形することがなく、駆動ローラ１１ａの周速の変動による中間転写ローラ１１の移動速度の変化を生じることがないため、良好な画像形成状態を維持することができる。

また、駆動ローラ１１ａは図示しない抵抗を介して接地されており、２次転写ローラ１４を介して２次転写位置Ｐｔ２に過剰の電流が供給された場合にも、余剰の電流が駆動ローラ１１ａを介して接地される。これによって、２次転写位置Ｐｔ２の電位を所定値に維持することができ、無端ベルト１１から用紙に対して安定した状態でトナー像を転写することができる。

なお、中間転写ベルト１１の体積抵抗値は、１×１０⁸ 〜１×１０¹³Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０¹¹Ω・ｃｍ以上にされている。このように、中間転写ベルト１１の体積抵抗値を比較的高く設定することにより、駆動ローラ１１ａの周面に絶縁層を形成しても２次転写位置における中間転写ベルト１１から用紙へのトナー像の転写状態を良好にできる。

また、駆動ローラ１１ａの周面の滑り抵抗値（Ｃ．Ｒ．Ｓ．）を１．０以上とすることにより、駆動ローラ１１ａの回転を中間転写ベルト１１に確実に伝達することができる。さらに、駆動ローラ１１ａの周面の硬度（ＨＳ）を６０度以上とすることにより、駆動ローラ１１ａの周面の変形を防止して中間転写ベルト１１に作用する張力の低下を防止することができる。

以上のように、駆動ローラ１１ａを２次転写位置Ｐｔにおけるバックアップローラとし、１次転写位置Ｐｔ１を中間転写ベルト１１の移動経路における下側の範囲に形成することにより、画像形成部の下方に配置された給紙部（給紙カセット１６及び手差し給紙トレイ１７）から給紙された用紙を画像形成部を経由して画像形成部の上方に配置された排紙トレイ１８に排出するために最短の葉身搬送路を形成することができる。また、中間転写ベルト１１の移動経路におけるトナー像の搬送距離が最短になり、画像形成速度の高速化に適応できる。また、フルカラー画像形成時とモノクロ画像形成時とで中間転写ベルト１１の移動経路を変形する際に、少なくとも駆動ローラ１１ａの位置を固定しておくことで２次転写位置Ｐｔ２も固定されるため、移動機構の小型化及び転写状態の安定化を両立することができる。

この発明の実施形態に係る転写装置を備えた画像形成装置の構成を示す説明図である。 上記画像形成装置に備えられる中間転写ベルトのフルカラー画像形成時及びモノクロ画像形成時の移動経路を示す図である。 上記画像形成装置における２次転写位置の構成を示す図である。 上記画像形成装置における駆動ローラの構成を示す側面図及び正面断面図である。 従来例である画像形成装置における中間転写ベルト、感光体ドラム及び転写ローラの配置状態及び移動状態を説明する図である。 別の従来例である画像形成装置における中間転写ベルト、感光体ドラム及び転写ローラの配置状態及び移動状態を説明する図である。 従来の画像形成装置における中間転写ベルトに対する張力の作用状態を説明する図である。

符号の説明

１１ 中間転写ベルト
１１ａ 駆動ローラ
１１ｂ 従動ローラ
１３ａ〜１３ｄ 転写ローラ
１４ ２次転写ローラ
１００ 画像形成装置
１０１ａ〜１０１ｄ 感光体ドラム

Claims (8)

1. 駆動力の供給を受ける駆動ローラと駆動力の供給を受けない従動ローラとを含む複数のローラに張架されてループ状の移動経路を形成し、外側面が複数の像担持体に順次対向する１次転写位置、及び、２次転写ローラに対向する２次転写位置をこの順に通過する無端ベルトを含み、
   前記２次転写ローラを用紙及び前記無端ベルトを挟んで前記駆動ローラに当接する位置に配置した転写装置。
2. 前記無端ベルトは、前記ループ状の移動経路における下側の範囲で前記像担持体に対向する請求項１に記載の転写装置。
3. 前記駆動ローラは、金属材料を素材とする基材の周面に絶縁層を形成してなる請求項１に記載の転写装置。
4. 前記前縁層は、単層の樹脂コート層である請求項３に記載の転写装置。
5. 前記移動経路において前記駆動ローラから離れた後に前記従動ローラに達するまでの間で前記無端ベルトに接触するテンションローラを備えた請求項１に記載の転写装置。
6. 前記駆動ローラは、軸方向の中央部の径が両端部の径よりも大きい請求項１に記載の転写装置。
7. 前記２次転写ローラは、前記駆動ローラに対して接離自在に備えられ、前記無端ベルトの移動開始後に前記無端ベルトを挟んで前記駆動ローラに当接する位置に移動する請求項１に記載の転写装置。
8. 前記駆動ローラは、抵抗を介して接地される請求項１に記載の転写装置。

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