JP2006084568A - 無端ベルトを用いた転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無端ベルトの両端部に付着現像剤が堆積し、これが研磨剤となって感光体の表層を削るといった問題と、無端ベルトが蛇行する問題の両方の問題を一度に解決する。
【解決手段】 転写ローラ５３は、その両端部が繊維状の導電部材５３ｂによって形成され、中央部の円柱状部分が例えば金属ローラ５３ａで形成されており、繊維状導電部材５３ｂの両外側端部が、転写搬送ベルト５１の両端部５１ａよりさらに外側に若干はみ出すように配置している。また、繊維状導電部材５３ｂの各単繊維５３ｂ２の先端部の外周径Ｔ１は、金属ローラ５３ａの直径Ｔ２よりも若干径大となるように形成している。これにより、転写搬送ベルト５１の幅方向の全体に渡って電界を印加し、帯電させることが可能となる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、及びプリンター等の電子写真方式の画像形成装置に係り、より詳細には、画像形成装置に搭載される無端ベルトを用いた転写装置に関する。

近年、無端ベルトが採用された画像形成装置が普及している。無端ベルトは、画像形成装置内の定着装置、転写装置、プロセスユニット等に多く採用されている。

例えば、近年開発が進むカラー画像形成装置の高速化に伴い、各色相に分解された画像情報を一旦中間転写体に積層印字し、この積層された中間転写体から一括して、搬送される用紙上に再転写する手法の中間転写体として無端ベルトが利用されている。また、用紙上に現像剤を転写する転写ユニットにおいて、搬送される用紙の搬送性能（感光体ドラムからの用紙の剥離性）を向上させるために無端ベルトが多く用いられている。

このような目的で採用される無端ベルトは、必要部位で電界が印加され、所定電界で現像剤を中間転写体や用紙上に転写するようになっている。

この電界の印加手法は、「定電流印加方式」、「定電圧印加方式」の何れかが採用されることとなるが、これらを印加する手段は中間転写体、若しくは用紙の背面から、ローラ形状をした導電部材（金属ローラ、導電ゴムローラ等）を用いて、無端ベルトが所定電界に帯電するように構成されている。

このとき、導電部材と無端ベルトとの接触範囲は、通常、無端ベルトの幅方向の長さの方が導電部材の幅方向の長さより長くなっている。これは、導電部材からはみ出した無端ベルトの端部でベルトの蛇行分を吸収したり、ベルトの厚みによる転写のしわ寄りを補うためである。そのため、導電部材に電界を印加しても、無端ベルト上ではその長くなった両端部に印加電界が作用しないだけでなく、所定テンションをかけられた無端ベルトのうち、両端部が無負荷状態となる。

しかし、この印加電界の作用しない無端ベルトの両端部にも、例えば無端ベルトの蛇行等によって、感光体ドラム上の現像剤が、現像剤の帯電電位で吸着することになる。この場合、無端ベルトに逆電界を印加して、付着した現像剤を感光体ドラムに逆転写するクリーニング方式では、無端ベルトの両端部には電界の作用が無いため、この部分では付着現像剤のクリーニングが実施されないことになる。

また、無負荷状態である無端ベルトの端部は、導電部材の端部で屈曲することが多く、ライフ経過時の破れやクラックの発生等の原因となる。さらに、無負荷部分があることから、無端ベルトが蛇行するといった問題もあった。

そこで、このような無端ベルトの蛇行を防止する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

例えば、特許文献１には、金属ローラの端部に円周方向に突出したリブを設けることにより、このリブによって無端ベルトの蛇行を規制する技術が記載されている。また、特許文献２には、修正軸の両端部にゴムローラの外径より大きな径の押圧部材を設け、ゴムローラの端部がこの押圧部材に当たることによって蛇行を防止する技術が記載されている。また、特許文献３には、無端ベルトに、その無端ベルトを張架しているローラのエッジやローラ端部のフランジに突き当たるガイドを設けることによって蛇行を防止する技術が記載されている。
特開平０４−４２２７７号報 特開平１０−２６０６２４号報 特開２０００−１４７９５０号報

上記のように、無端ベルトの幅方向の長さの方が導電部材の幅方向の長さより長くなっている場合には、その無端ベルトの両端部では印加電界が作用しない。しかし、この印加電界の作用しない無端ベルトの両端部（非帯電部）にも、例えば無端ベルトの蛇行等によって、感光体ドラム上の現像剤が、現像剤の帯電電位で吸着することになる。この場合、無端ベルトに逆電界を印加して、付着した現像剤を感光体ドラムに逆転写するクリーニング方式では、無端ベルトの両端部には電界の作用が無いため、付着現像剤のクリーニングは実施されない。その結果、無端ベルトの両端部に付着現像剤が堆積し、これが研磨剤的効果を示し、感光体ドラムの表層を削ることになる。無端ベルトの両端部（非帯電部）に位置する感光体ドラムの表層部分には、例えばその感光体ドラムの感度特性や製造ロット等が書き込まれた指標が埋め込まれており、この指標を光学センサで読み取るようになっている。そのため、感光体ドラムの表層が削られると、光信号が感光体ドラムの表層部分で乱反射し、指標を正常に読み取ることができなくなるといった問題が発生する。

一方、上記特許文献１〜３では、無端ベルトの蛇行は防止できるが、これらの構成はいずれも、無端ベルトの幅方向の長さの方が導電部材の幅方向の長さより短くなっている場合に適用可能な構成であり、無端ベルトの幅方向の長さが導電部材の幅方向の長さより長くなっている場合には適用することができないといった問題があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、無端ベルトの両端部に付着現像剤が堆積し、これが研磨剤となって感光体ドラムの表層を削るといった問題と、無端ベルトが蛇行する問題の両方の問題を一度に解決することのできる転写装置及び画像形成装置を提供することにある。すなわち、無端ベルトに電界を印加するローラ形状をした導電部材の端部に繊維状の導電部材を配置することによって、無端ベルトの幅方向の全体に電界を印加することを可能として、ベルト上に残留する現像剤のクリーニング性能の向上を図るとともに、回転する無端ベルトの幅方向での負荷変動を解消して、無端ベルトの蛇行さらにはクラックの発生を解消することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明の転写装置は、静電潜像担持体（感光体ドラム）上に現像剤を用いて画像情報が可視化像化され、無端ベルトの背面から導電部材に電界を印加することで前記可視化像化された画像情報の現像剤を、前記無端ベルトに吸着搬送される用紙上に転写する転写機構を有する転写装置において、前記導電部材がローラ形状に形成されているとともに、その両端部が繊維状の導電部材によって形成され、中央部が導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムで形成されていることを特徴としている。

すなわち、本発明の転写装置は、現像剤を無端ベルトに吸着搬送される用紙上に転写する単色画像の印刷（通常の黒色印刷）に用いられる転写装置を対象としている。そして、本発明では、ローラ形状の導電部材の両端部が繊維状の導電部材によって形成され、中央部が導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴム（以下、「金属ローラ等」という。）で形成されている。つまり、金属ローラ等の各端部に形成された繊維状導電部材が、中央部の金属ローラ等からはみ出した無端ベルトの各端部と接触することになるため、金属ローラに電界を印加すると、その電界は繊維状導電部材と接触している無端ベルトの端部にも印加され、結果、無端ベルトの幅方向の全体が所定電界に帯電することになる。そのため、無端ベルトに逆電界を印加して、付着した現像剤を感光体ドラムに逆転写するクリーニング方式を実施すると、無端ベルトの両端部にも電界の作用が及ぶため、付着現像剤のクリーニングが実施されることになる。これにより、無端ベルトの両端部に付着現像剤が堆積し、これが研磨剤的効果を示し、感光体ドラムの表層を削るといった問題が解消される。その結果、感光体ドラムの表層が削られて、光信号が感光体ドラムの表層部分で乱反射し、指標を正常に読み取ることができなくなるといった従来の問題も解決することができる。

また、本発明の転写装置は、静電潜像担持体（感光体ドラム）上に現像剤を用いて画像情報が可視化像化され、無端ベルトの背面から導電部材に電界を印加することで前記可視化像化された画像情報の現像剤を前記無端ベルト上に転写する転写機構を有する転写装置において、前記無端ベルトに当接し、前記導電部材の対抗電極となる中間転写ローラは、その両端部が繊維状の導電部材で形成され、中央部が導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムで形成されていることを特徴としている。

すなわち、本発明の転写装置は、現像剤を中間転写ベルトである無端ベルト上に転写するカラー画像の印刷に用いられる転写装置を対象としている。そして、本発明では、導電部材の対抗電極となる中間転写ローラの両端部が繊維状の導電部材によって形成され、中央部が導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴム（以下、「金属ローラ等」という。）で形成されている。つまり、金属ローラ等の各端部に形成された繊維状導電部材が、中央部の金属ローラ等からはみ出した無端ベルトの各端部と接触することになるため、金属ローラに電界を印加すると、その電界は繊維状導電部材と接触している無端ベルトの端部にも印加され、結果、無端ベルトの幅方向の全体が所定電界に帯電することになる。そのため、無端ベルトに逆電界を印加して、付着した現像剤を感光体ドラムに逆転写するクリーニング方式を実施すると、無端ベルトの両端部にも電界の作用が及ぶため、付着現像剤のクリーニングが実施されることになる。これにより、無端ベルトの両端部に付着現像剤が堆積し、これが研磨剤的効果を示し、感光体ドラムの表層を削るといった問題が解消される。

この場合、前記導電部材における中央部の金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの幅は、少なくとも前記静電潜像担持体（感光体ドラム）上に形成される画像情報の幅以上とする。また、前記導電部材における中央部の金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの幅は、少なくとも前記無端ベルト上に形成される画像情報の幅以上とする。

さらに、上記構成の導電部材または中間転写ローラにおける両端部に配置される繊維状導電部材の幅方向の長さは、少なくとも下式、
（無端ベルトの幅方向長さ）≦（導電部材または中間転写ローラの中央部の幅方向長さ）＋２×（繊維状導電部材の幅方向長さ）
を満足する長さとする。つまり、繊維状導電部材の両外側端部が、無端ベルトの両端部よりさらに外側に若干はみ出すように配置している。これにより、無端ベルトの幅方向の全体に渡って電界を印加し、帯電させることができる。

また、前記繊維状導電部材の繊維長さは、その先端がローラ形状である前記導電部材の外周面より外方に突出するように形成する。これにより、繊維状導電部材の先端部が無端ベルトの内周面に確実に当接し、電界を確実に印加することができる。また、繊維状導電部材の先端部が無端ベルトの内周面に確実に当接することで、無端ベルトの幅方向の蛇行を防止する効果も発揮する。

さらに、前記繊維状導電部材の繊維長さは、その先端が前記無端ベルトに接触したときに、当該接触部に位置する無端ベルトが前記導電部材の中央部に接触している無端ベルトの高さと略等しく、中央部と端部とで無端ベルトの高さの高低差が発生しない長さとする。これにより、導電部材に接触する部分の無端ベルトの高さをほぼ面一に保つことができ、無端ベルトを幅方向の全体に渡って安定的に回転させることができる。

この場合、前記無端ベルトの両端部には、無端ベルトの幅方向の蛇行を防止する蛇行防止部材を配置し、この蛇行防止部材が前記繊維状導電部材と接触するように構成してもよい。ここで、蛇行防止部材は、無端ベルトの両端部の内周面側に設けられた突起部である。この突起部は、無端ベルトの両端部に沿ってその全周に帯条に形成されている。このように突起部を設けることで、この突起部分と接触する繊維状導電部材はその先端がより折り曲げられるように屈曲することで無端ベルトにより強い負荷抵抗を与え、かつ、突起部分の両側部が繊維状導電部材の先端部で挟持されることによって、無端ベルトの幅方向の蛇行がより確実に防止されることになる。

ここで、前記繊維状導電部材の抵抗値は、ローラを形成する前記導電部材の中央部に配置される導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの抵抗値に略等しい値とする。例えば、導電部材の中央部が金属ローラである場合、繊維状導電部材の抵抗値は、１０³ 〜１０⁴ 程度とする。

このように抵抗値を略等しい値とすることで、両端部の繊維状導電部材と中央部の金属ローラ等とで帯電特性が変わってしまうのを防止することができる。

一方、前記繊維状導電部材の抵抗値は、ローラを形成する前記導電部材の中央部に配置される導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの抵抗値に対し低抵抗としてもよい。ただし、繊維状導電部材の抵抗値は、繊維状導電部材と金属ローラ等とで帯電特性が変わってしまわない範囲内で設定する。このように繊維状導電部材の抵抗値を低抵抗とした場合には、繊維状導電部材により強い電界が印加されるため、繊維状導電部材と無端ベルトとの吸着性が増し、蛇行をより確実に防止することができる。

また、本発明では、上記構成の転写装置を画像形成装置に搭載することで、耐久性に優れた画像形成装置を実現することができる。

本発明は上記構成としたので、金属ローラ等の各端部に形成された繊維状導電部材が、中央部の金属ローラ等からはみ出した無端ベルトの各端部と接触することになるため、金属ローラに電界を印加すると、その電界は繊維状導電部材と接触している無端ベルトの端部にも印加され、結果、無端ベルトの幅方向の全体が所定電界に帯電することになる。そのため、無端ベルトに逆電界を印加して、付着した現像剤を感光体ドラムに逆転写するクリーニング方式を実施すると、無端ベルトの両端部にも電界の作用が及ぶため、付着現像剤のクリーニングが実施されることになる。これにより、無端ベルトの両端部に付着現像剤が堆積し、これが研磨剤的効果を示し、感光体ドラムの表層を削るといった問題が解消される。また、本発明によれば、繊維状導電部材が無端ベルトの両端部に接触することで無端ベルトの幅方向の蛇行を確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず最初に、本発明の転写装置が搭載される画像形成装置の実施形態について説明する。

＜実施形態１＞
図１は、本実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。

この画像形成装置１は、画像読取装置（図示しない組み込みユニット）により読み込まれた画像や、画像形成装置１に外部接続された機器（例えばパーソナルコンピュータ等の画像処理装置）からの受信データを画像として記録出力するものであり、現像剤（トナー）を無端ベルトに吸着搬送される用紙上に転写する単色画像の印刷（通常の黒色印刷）に用いられる転写装置を搭載した画像形成装置である。

この画像形成装置１には、感光体ドラム３を中心に、画像形成ためのそれぞれの機能を担う各プロセスユニットが配置され、これらのプロセスユニットにより画像形成部が構成されている。すなわち、感光体ドラム３の周囲には、帯電ユニット５、光走査ユニット１１、現像ユニット２、転写ユニット（請求項の転写装置）６、クリーニングユニット４および除電ランプ１２等を順次配置してなる画像形成部が設けられている。

帯電ユニット５は、感光体ドラム３の表面を均一に帯電させるものである。光走査ユニット１１は、均一に帯電された感光体ドラム３上に光像を走査して静電潜像を書き込むものである。現像ユニット２は、感光体ドラム３上の静電潜像を現像剤補給容器７から供給される現像剤により顕像化するものである。転写ユニット６は、感光体ドラム３上に顕像化された現像剤の画像をシート上に転写するものである。クリーニングユニット４は、感光体ドラム３上に残留した現像剤を除去して感光体ドラム３上に新たな画像を記録することを可能にするものである。除電ランプ１２は、感光体ドラム３表面の電荷を除去するものである。

画像形成装置１の下部には、画像形成装置１本体内に内装された供給トレイ１０が配置されている。

供給トレイ１０は、シートを収容する記録材収容トレイである。供給トレイ１０に収容されたシートは、ピックアップローラ１６等により１枚ずつ分離され、レジストローラ１４まで搬送され、レジストローラ１４により感光体ドラム３上の画像の転写処理とのタイミングが計られ、転写ユニット６と感光体ドラム３との間に順次供給される。そして、感光体ドラム３上の現像剤の画像は、シート上に転写される。尚、供給トレイ１０へのシートの補給は、画像形成装置１の正面側（操作側）に、供給トレイ１０を引き出して行う。

画像形成装置１の下面には、周辺装置として準備されている図示しない多段のシート供給トレイを有する装置、及び大量のシートを収容可能とした大容量記録材供給装置等から送られてくるシートを受け入れ、画像形成部に向かってシートを順次供給するためのシート受口１７が設けられている。

画像形成装置１内上部には、定着装置８が配置されている。定着装置８は、画像が転写されたシートを順次受け入れて、定着ローラ８１と加圧ローラ８２等により、熱と圧力によりシート上に転写された現像剤の画像を定着するものである。これにより、シート上に現像剤の画像が定着される。

画像が定着されたシートは、搬送ローラ２５により更に上方に搬送され、切り換えゲート９を通過し、反転ローラ２６により積載トレイ１５に排出される。

光走査ユニット１１の上下空間部には、画像形成プロセスを制御する回路基板及び外部機器からの画像データを受け入れるインターフェイス基板等を収容する制御部９０、そして、各種の上記インターフェイス基板、ならびに各上記画像形成を行う各ユニット等に対して電力を供給する電源装置９１等が配置されている。

次に、図２の側面図を参照して、転写ユニット６を詳しく述べる。

転写ユニット６は、無端ベルトである転写搬送ベルト５１を駆動ローラ５２、転写ローラ（請求項の導電部材）５３、及びテンションローラ５４に張設した構成となっており、シートを転写搬送ベルト５１に静電吸着して搬送する。

駆動ローラ５２、転写ローラ５３、及びテンションローラ５４は、支持フレーム５５に対してそれぞれ回動自在に軸支されている。また、支持フレーム５５の一端部を折り曲げて平板部５５ａを形成し、この平板部５５ａにテンションローラ５４の軸両端に向く一対の突起部５５ｂを設け、各突起部５５ｂにそれぞれのコイルバネ５６の端部を嵌合させて、これらのコイルバネ５６を突設している。各コイルバネ５６は、１個当たり１．２Ｋｇ重、合計２．４Ｋｇ重の荷重でテンションローラ５４の軸両端を図２中左方向に付勢し、テンションローラ５４を通じて、転写搬送ベルト５１にテンションを付与する。支持フレーム５５の平板部５５ａは、その幅が転写搬送ベルト５１と略同一であり、転写搬送ベルト５１を平坦に矯正しつつガイドする。

駆動ローラ５２は、モータ（図示せず）により矢印方向Ａに回転駆動され、これに伴って転写搬送ベルト５１が回転移動し、転写ローラ５３から駆動ローラ５２までの範囲で、転写搬送ベルト５１によりシートＰが搬送される。転写搬送ベルト５１の移動速度は、感光体ドラム３の周速に一致する。

また、駆動ローラ５２は、スイッチ６５を介して接地されたり、非接地とされる。このスイッチ６５は、装置全体を制御する図示しない主制御部により切り換え制御される。

また、筐体の内壁面に、転写ローラ５３の軸両端に当接する一対のコイルバネ５８を突設している。各コイルバネ５８は、１個当たり０．５〜１．５Ｋｇ重、合計１．０〜３．０Ｋｇ重の荷重で転写ローラ５３の軸両端を右方向に付勢している。これにより、支持フレーム５５が駆動ローラ５２の軸周りに反時計周りに付勢され、転写ローラ５３が転写搬送ベルト５１を介して感光体ドラム３を押圧する。あるいは、シートＰが転写ユニット６と感光体ドラム３間に搬送されてきたときには、転写ローラ５３が転写搬送ベルト５１及びシートＰを介して感光体ドラム３を押圧する。

ここで、転写搬送ベルト５１は、ウレタン又はＮＢＲ（アクリルニトリル-ブタジエン
ゴム）を主材料として、押出し成形又は遠心成形等によって無端状に成形されたものである。また、転写搬送ベルト５１は、厚さ約０．５ｍｍ〜０．６５ｍｍの導電性を有するものであって、１０⁸〜１０¹⁰Ωｃｍの体積抵抗値を有する。更に、転写搬送ベルト５１は
、その表面にフッ素コートを施されている。

転写ローラ５３は、ステンレスや鉄系の棒材を芯金とし、この芯金周りに導電性の発泡弾性層を設け、外径φ１８ｍｍ程度に形成されている。導電性の弾性層は、ウレタンゴムやＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合ゴム）等であり、その体積抵抗値が約１０7Ωｃｍ程度であり、硬度がＪＩＳ−Ｃ（アスカーC）で４５〜６０度である。尚、転写ローラ５３の導電弾性層は、１層に限らず、複数層にしても良い。

また、転写ローラ５３には、高圧電源６３によりトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアス電圧が印加されており（本実施例では、トナーがマイナス帯電のため、転写バイアス電圧がプラス極性となる）、この転写バイアス電圧が高圧電源６３からコイルバネ５８を通じて転写ローラ５３の芯金に印加される。高圧電源６３は、内蔵の制御回路により２０〜４０μＡの電流が流れるように定電流駆動されている。この定電流駆動のため、シートＰの材質や環境条件に応じて転写ローラ５３に印加される電圧が５００Ｖ〜４ＫＶの範囲で変化する。

テンションローラ５４は、ステンレスからなる金属ローラである。尚、転写ユニット６を大型化した場合は、アルミ系の材料を用いて、外径を大きくしたテンションローラを使用しても良い。

駆動ローラ５２は、転写ローラ５３に摩擦係数の大きなゴム系の材料を用いていることから、特にゴムローラ等を用いずに、金属系のステンレスやアルミ製のローラを用いて、該駆動ローラ５２の外径の精度を高め、その振れを抑えて、転写搬送ベルト５１の搬送性能を向上させている。

＜実施形態２＞
図３は、本実施形態２に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。

本画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するものであり、図に示すように、露光ユニット１０１、現像器１０２、感光体ドラム１０３、クリーナユニット１０４、帯電器１０５、無端ベルトである中間転写ベルトユニット（請求項の転写装置）１０８、定着ユニット１１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１１０及び排紙トレイ１１５等により構成されている。

なお、本画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）、感光体ドラム１０３（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ）、帯電器１０５（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ）、クリーナユニット１０４（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれ添え字ａの構成部材がブラックに、添え字ｂの構成部材がシアンに、添え字ｃの構成部材がマゼンタに、添え字ｄの構成部材がイエローに設定され、４つの画像ステーションが構成されている。

感光体ドラム１０３は、本画像形成装置１００の上部に配置（装着）されている。

帯電器１０５は、感光体ドラム１０３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段であり、図３に示すように接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられることもある。

露光ユニット１０１は、図３に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。そして、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。

現像器１０２は、それぞれの感光体ドラム１０３上に形成された静電潜像を（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。

クリーナユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０３上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

感光体ドラム１０３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット１０８は、中間転写ベルト１０７、中間転写ベルト駆動ローラ１７１、中間転写ベルトテンション機構１７３、中間転写ベルト従動ローラ１７２、中間転写ローラ１０６（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ）、及び中間転写ベルトクリーニングユニット１０９を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ１７１、中間転写ベルトテンションローラ１７３、中間転写ローラ１０６及び中間転写ベルト従動ローラ１７２等は、中間転写ベルト１０７を張架し、この転写ベルト１０７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

中間転写ローラ１０６は、中間転写ベルトユニット１０８の中間転写ベルトテンション機構１７３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム１０３のトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。

中間転写ベルト１０７は、それぞれの感光体ドラム１０３に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム１０３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１０７に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト１０７上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。この中間転写ベルト１０７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム１０３から中間転写ベルト１０７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト１０７の裏側に接触している中間転写ローラ１０６によって行われる。中間転写ローラ１０６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。

中間転写ローラ１０６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルトに対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態２では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。

上述のように、各感光体１０３上で各色相に応じた顕像化された静電像は、中間転写ベルト１０７で積層され、装置に入力された画像情報となる。このように積層された画像情報は、中間転写ベルト１０７の回転により、後述の用紙と中間転写ベルト１０７との接触位置に配置される転写ローラ１１１によって用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト１０７と転写ローラ１１１とは所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１１１にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１１１は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ１７１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、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）としている。

また、上記のように、感光体ドラム１０３との接触により中間転写ベルト１０７に付着したトナー、若しくは転写ローラ１１１によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト１０７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット１０９によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット１０９には、中間転写ベルト１０７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト１０７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ１７２で支持されている。

給紙トレイ１１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置１００の画像形成部及び露光ユニット１０１の下側に設けられている。また、本画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイである。

また、本画像形成装置１００には、給紙トレイ１１０のシートを転写部１１１や定着ユニット１１２を経由させて排紙トレイ１１５に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１１０から排紙トレイ１１５までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１６、レジストローラ１１４、転写部１１１、定着部１１２、シートを搬送する搬送ローラ１２５等が配置されている。

搬送ローラ１２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１１６は、給紙トレイ１１０の端部に備えられ、給紙トレイ１１０からシートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

また、レジストローラ１１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム１０３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写部１１１に搬送する機能を有している。

定着ユニット１１２は、ヒートローラ１３１、加圧ローラ１３２等を備えており、ヒートローラ１３１及び加圧ローラ１３２は、シートを挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラ１３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づき制御部によって所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ１３３と共にシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ１２５（１２５−１〜１２５−８）によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１１５上に排出されるようになっている。

本画像形成装置１００には予めシートを収納する給紙カセット１１０が配置されると共に、ユーザが少数枚の印字を行う時に前記給紙カセット１０の開閉動作を行わなくても良い手差しトレイ１２０が配置されている。

両給紙方法には、各々前記のピックアップローラ１１６が配置され、シートを１枚ずつ搬送路に導くようになっている。

給紙カセット１１０から搬送されるシートは、搬送路中の搬送ローラ１２５−１によってレジストローラ１１４まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト１０７上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１１１に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着部１１２を通過する事によってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、搬送ローラ１２５−２を経て排紙ローラ１２５−３から排紙トレイ１１５上に排出される。以上は片面印字要求のときの動作である。

他方、手差し給紙トレイ１２０に積載されるシートは、ピックアップローラ１１６−２によって給紙され、複数の搬送ローラ（１２５−６、１２５−５、１２５−４）を経てレジストローラ１１４に到達し、それ以降は給紙カセット１１０から給紙されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１１５に排出される。以上は片面印字要求のときの動作である。

一方、印字要求内容が両面印字要求のときは、上記のように片面印字が終了し定着部１１２を通過したシートの後端が排紙ローラ１２５−３でチャックされた状態で、排紙ローラが逆回転することによって搬送ローラ（１２５−７、１２５−８）に導かれた後、レジストローラ１１４を経て裏面印字が行われた後、排紙トレイ１１５に排出される。

手差し給紙トレイ（合紙トレイ）１２０には、ＩＣ（ＲＦＩＤタグ）が組み込まれた用紙（合紙）をあらかじめセットしておく。また、手差し給紙トレイ１２０、搬送経路上の任意の搬送ローラ（途中経過をみるため）、及び排紙トレイ１１５には、それぞれセンサ（ＲＦＩＤリーダー）１１０ａ〜１１０ｃが設置されている。これは、手差しトレイ１２０より給紙されるＩＣ（ＲＦＩＤタグ）が組み込まれた用紙が、今どこにあるかをそれぞれの地点で特定するためである。特に、手差し給紙トレイ１２０、排紙トレイ１１５では、複数の用紙を一度に読み込めるようなマルチリード機能を備えたセンサを持っており、これにより用紙が複数枚重ねられていても、個々の情報を取り込むことが可能となっている。

＜本発明に係わる転写装置の説明＞
図４は、図１及び図２に示す単色画像印刷用の画像形成装置、及び図３に示す多色（カラー）画像印刷用の画像形成装置に用いられる転写装置（図１及び図２の転写ユニット６、図３の中間転写ベルトユニット１０８に対応）の要部を示す説明図であり、同図（ａ）は正面より見た説明図、同図（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。ただし、図４では、図１及び図２に示す画像形成装置の転写ユニット６を例に挙げて説明を行うものとし、必要に応じて図３に示す中間転写ベルトユニット１０８との対応関係を明示することとする。

この転写装置では、転写ローラ５３（図４では中間転写ローラ１０６または転写ローラ１１１に対応）は、その両端部が繊維状の導電部材５３ｂによって形成され、中央部の円柱状部分が例えば金属ローラ（発泡部材または弾性ゴム等でもよい）５３ａで形成されている。

繊維状導電部材５３ｂは、例えば導電性のフェルト基材５３ｂ１上に、導電性を有する多数本の単繊維５３ｂ２を密に植毛し、このフェルト基材５３ｂ１を金属ローラ５３ａの回転支持軸５３ａ１に螺旋状に巻回しながら導電性接着剤によって接着固定した構成となっている。

この場合、繊維状導電部材５３ｂの幅方向の長さＬ２は、少なくとも下式（１）、
（転写搬送ベルト５１の幅方向長さＬ３）≦（金属ローラ５３ａの幅方向長さＬ１）＋２×（繊維状導電部材５３ｂの幅方向長さＬ２） ・・・（１）
を満足する長さとする。

つまり、繊維状導電部材５３ｂの両外側端部が、転写搬送ベルト５１の両端部５１ａよりさらに外側に若干はみ出すように配置している。これにより、転写搬送ベルト５１の幅方向の全体に渡って電界を印加し、帯電させることができる。

すなわち、金属ローラ５３ａの各端部に形成された繊維状導電部材５３ｂが、中央部の金属ローラ５３ａの端部からはみ出した転写搬送ベルト５１（図４では中間転写ベルト１０７に対応）の各端部５１ａと接触することになるため、金属ローラ５３ａに電界を印加すると、その電界は繊維状導電部材５３ｂと接触している転写搬送ベルト５１の端部５１ａにも印加され、結果、転写搬送ベルト５１の幅方向の全体が所定電界に帯電することになる。

また、繊維状導電部材５３ｂの各単繊維５３ｂ２の先端部の外周径Ｔ１は、金属ローラ５３ａの直径Ｔ２よりも若干径大となるように形成する。すなわち、各単繊維５３ｂ２の先端が転写搬送ベルト５１に接触したときに、転写搬送ベルト５１が繊維状導電部材５３ｂによって若干の圧力を受けるように、つまり、回転時に若干の摩擦抵抗を受けるように構成している。これにより、単繊維５３ｂ２の先端部が転写搬送ベルト５１の内周面に確実に当接し、電界を確実に印加することができる。また、単繊維５３ｂ２の先端部が転写搬送ベルト５１の内周面に確実に当接することで、転写搬送ベルト５１の幅方向の蛇行を防止する効果も発揮する。

ただし、単繊維５３ｂ２の長さは、転写搬送ベルト５１が金属ローラ５３ａと接触しているときの高さ（つまり、金属ローラ５３ａとの接触面の高さ）と略等しくなるように、すなわち、転写搬送ベルト５１の幅方向の高さが、金属ローラ５３ａと接触している位置と、繊維状導電部材５３ｂに接触している位置とで高低差の発生しない長さとする。ただし、単繊維の長さを実際にどの程度の長さとするかは、単繊維の硬度や植毛の密度、転写搬送ベルト５１の硬度等によって異なる。これにより、転写ローラ５３に接触する部分の転写搬送ベルト５１の高さをほぼ面一に保つことができ、転写搬送ベルト５１を幅方向の全体に渡って安定的に回転させることができる。

なお、金属ローラ５３ａの幅は、少なくとも感光体ドラム３上に形成される画像情報の幅以上（図４に示す画像形成装置では、少なくとも中間転写ベルト１０７上に形成される画像情報の幅以上）とする。

また、繊維状導電部材５３ｂの抵抗値は、金属ローラ５３ａの抵抗値に略等しい値とする。このように抵抗値を略等しい値とすることで、繊維状導電部材５３ｂと金属ローラ５３ａとで帯電特性が変わってしまうといった不具合の発生を防止することができる。

一方、繊維状導電部材５３ｂの抵抗値は、金属ローラ５３ａの抵抗値に対し低抵抗としてもよい。ただし、繊維状導電部材５３ｂの抵抗値は、繊維状導電部材５３ｂと金属ローラ５３ａとで帯電特性が変わってしまわない範囲内で設定する。このように繊維状導電部材５３ｂの抵抗値を低抵抗とした場合には、繊維状導電部材５３ｂにより強い電界が印加されるため、繊維状導電部材５３ｂと転写搬送ベルト５１との吸着性が増し、蛇行をより確実に防止することができる。

図５は、転写装置の他の構成例を示している。

図５に示す転写装置では、転写搬送ベルト５１の両端部５１ａに、幅方向の蛇行を防止するための蛇行防止部材である突起部５１ｂが設けられており、この突起部５１ｂが繊維状導電部材５３ｂと接触するように構成されている。ここで、突起部５１ｂは、転写搬送ベルト５１の各端部の内周面側に設けられており、各端部に沿ってその全周に帯条に形成されている。このように突起部５１ｂを設けることで、この突起部５１ｂと接触する繊維状導電部材５３ｂの単繊維５３ｂ２は、その先端がより折り曲げられるように屈曲することで転写搬送ベルト５１により強い負荷抵抗を与え、かつ、突起部５１ｂの両側部が単繊維５３ｂ２の先端部で挟持される形となることによって、転写搬送ベルト５１の幅方向の蛇行がより確実に防止されることになる。

ここで、図２に示す高圧電源６３は、図４及び図５に示すように、内部に極性を切り換えるための切換スイッチ６３ａを備えており、転写搬送ベルト５１に逆電界を印加できるようになっている。そのため、転写搬送ベルト５１に逆電界を印加して、付着したトナーを感光体ドラム３に逆転写するクリーニング方式を実施すると、転写搬送ベルト５１の両端部５１ａにも電界の作用が及ぶため、付着トナーのクリーニングが実施されることになる。これにより、転写搬送ベルト５１の両端部５１ａに付着トナーが堆積し、これが研磨剤的効果を示し、感光体ドラム３の表層を削るといった問題が解消される。その結果、感光体ドラム３の表層が削られて、光信号が感光体ドラム３の表層部分で乱反射し、感光体ドラム３に埋め込まれた指標を正常に読み取ることができなくなるといった従来の問題も解決することができる。

本発明の実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。 転写ユニット部分を拡大して示す側面図である。 本発明の実施形態２に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。 図１及び図２に示す単色画像印刷用の画像形成装置、及び図３に示す多色（カラー）画像印刷用の画像形成装置に用いられる転写装置の要部を示す説明図であり、（ａ）は正面より見た説明図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。 転写装置の他の構成例を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 現像ユニット
３ 感光体ドラム（静電潜像担持体）
４ クリーニングユニット
５ 帯電ユニット
６ 転写ユニット
１１ 光走査ユニット
１２ 除電ランプ
５１ 転写搬送ベルト
５１ａ 端部
５１ｂ 突起部
５２ 駆動ローラ
５３ 転写ローラ
５３ａ 金属ローラ
５３ａ１ 回転支持軸
５３ｂ 繊維状導電部材
５３ｂ１ フェルト基材上
５３ｂ２ 単繊維
５４ テンションローラ
１００ 画像形成装置
１０１ 露光ユニット
１０２ 現像器
１０３ 感光体ドラム
１０４ クリーナユニット
１０５ 帯電器
１０６ 中間転写ローラ
１０７ 中間転写ベルト
１０８ 中間転写ベルトユニット
１１０ 給紙トレイ
１１１ 転写ローラ
１１２ 定着ユニット
１１４ レジストローラ
１１５ 排紙トレイ
１１６ ピックアップローラ
１２０ 手指しトレイ
１２５ 搬送ローラ

Claims (11)

1. 静電潜像担持体上に現像剤を用いて画像情報が可視化像化され、無端ベルトの背面から導電部材に電界を印加することで前記可視化像化された画像情報の現像剤を、前記無端ベルトに吸着搬送される用紙上に転写する転写機構を有する転写装置において、
   前記導電部材がローラ形状に形成されているとともに、その両端部が繊維状の導電部材によって形成され、中央部が導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムで形成されていることを特徴とする無端ベルトを用いた転写装置。
2. 静電潜像担持体上に現像剤を用いて画像情報が可視化像化され、無端ベルトの背面から導電部材に電界を印加することで前記可視化像化された画像情報の現像剤を前記無端ベルト上に転写する転写機構を有する転写装置において、
   前記無端ベルトに当接し、前記導電部材の対抗電極となる中間転写ローラは、その両端部が繊維状の導電部材で形成され、中央部が導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムで形成されていることを特徴とする無端ベルトを用いた転写装置。
3. 前記導電部材における中央部の金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの幅は、少なくとも前記静電潜像担持体上に形成される画像情報の幅以上であることを特徴とする請求項１に記載の無端ベルトを用いた転写装置。
4. 前記導電部材における中央部の金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの幅は、少なくとも前記無端ベルト上に形成される画像情報の幅以上であることを特徴とする請求項２に記載の無端ベルトを用いた転写装置。
5. 前記請求項１項に記載の導電部材または前記請求項２に記載の中間転写ローラにおける両端部に配置される繊維状導電部材の幅方向の長さは、少なくとも下式、
   （無端ベルトの幅方向長さ）≦
   （導電部材または中間転写ローラの中央部の幅方向長さ）＋２×（繊維状導電部材の幅方向長さ）
   を満足する長さであることを特徴とする無端ベルトを有する転写装置。
6. 前記繊維状導電部材の繊維長さは、その先端がローラ形状である前記導電部材の外周面より外方に突出していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無端ベルトを用いた転写装置。
7. 前記繊維状導電部材の繊維長さは、その先端が前記無端ベルトに接触したときに、当該接触部に位置する無端ベルトが前記導電部材の中央部に接触している無端ベルトの高さと略等しく、中央部と端部とで無端ベルトの高さの高低差が発生しない長さであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の無端ベルトを用いた転写装置。
8. 前記無端ベルトの両端部には、無端ベルトの幅方向の蛇行を防止する蛇行防止部材が配置され、この蛇行防止部材が前記繊維状導電部材と接触することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の無端ベルトを用いた転写装置。
9. 前記繊維状導電部材の抵抗値は、ローラを形成する前記導電部材の中央部に配置される導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの抵抗値に略等しいことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無端ベルトを用いた転写装置。
10. 前記繊維状導電部材の抵抗値は、ローラを形成する前記導電部材の中央部に配置される導電性を有する金属ローラ、発泡部材、または弾性ゴムの抵抗値に対し低抵抗であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の無端ベルトを用いた転写装置。
11. 前記請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の無端ベルトを用いた転写装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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