JP2008139335A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写ベルト上のトナー像を転写シートに良好に転写する。
【解決手段】中間転写ベルト１１０上に形成されたトナー像を、二次転写ローラ１４１と駆動ローラ１１２との間に形成される転写電界により、転写シート上に転写する画像形成装置であって、転写前ガイド２２１は、そのガイド面Ｃが、中間転写ベルト１１０のベルト平坦部Ｂと１３°〜１７°の角度をなし、かつ、当該ガイド面Ｃの先端部Ｅとベルト平坦部Ｂとの距離が、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに設定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、中間転写ベルトなどの像担持ベルト上のトナー像を転写シートに転写させて画像を形成する画像形成装置に関する。

近年、フルカラー画像の複写やプリントが可能な電子写真方式のカラー画像形成装置が実用化されている。カラー画像形成装置における画像の転写シートへの転写方式として、中間転写方式といわれるものがある。この中間転写方式は、中間転写ベルト上の基準マークを基準として、感光体上に色毎に形成される、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各画像を、中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写し、この中間転写ベルト上のフルカラーのトナー像を転写ローラにより転写シートに一括して転写（二次転写）するように構成されている。

このような中間転写方式の画像形成装置においては、直接転写シートに複数回転写する場合に比べて、一回の転写で済むので画質の安定性、紙種対応性がよいなどの特徴がある。
ところで、中間転写方式の画像形成装置において、転写シートが、転写ローラと転写ベルト間で形成される転写ニップ部に進入する直前の位置において、当該転写シートと中間転写ベルトが密着せずに微小な隙間が介在すると、転写ニップ部の直前で、転写シートが転写ローラに接触し、この転写シートと中間転写ベルトとの間に生じる電界によりトナーが飛び散り画像が劣化するという不都合や、さらには、部分的に放電が生じて白抜け画像が発生するという問題が生ずる。

このような不都合を回避するため、従来から様々な努力がなされており、たとえば、特許文献１においては、転写ニップ部に転写シートを案内する転写前ガイドのガイド面と中間転写ベルト表面とのなす角度を０°〜４０°にすることにより、転写ニップ部前において転写シートが中間転写ベルトに密着しやすくなるように工夫されている。
特開平５−１９７２４１号公報 特開２００２−１３２０６５号公報 特開２００２−１５６８０８号公報 特開平１０−２８２８０４号公報 特開２００２−１４５５０号公報

しかしながら、上記のように転写前ガイドのガイド面と中間転写ベルトとのなす角度を０°〜４０°にするという条件だけでは、転写ニップ部前における中間転写ベルトと転写シートの密着性を安定して維持することができず、転写不良が生じるおそれがあることが、本願発明者により解明された。
上述のような転写不良という問題は、およそベルト状の像担持体（像担持ベルト）のトナー画像を転写シートに転写する際に生ずるものなので、像担持ベルトを使用していれば、カラー画像形成装置のみならず、モノクロの画像形成装置においても生ずる問題であり、また、当該像担持ベルトが感光体ベルトであって、当該ベルトを直接露光走査してトナー像を形成し、これを転写シートに転写する場合にも生ずる。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、中間転写ベルトなどの像担持ベルトと転写シートとの安定した密着性を確保した状態で転写シートを転写ニップ部に進入させることにより、良好な転写画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第1と第２のローラを含む複数のローラで張架されて、一方向に周回駆動される像担持ベルトと、前記像担持ベルトの前記第１のローラで支持された部分に接触して転写ニップ部を形成する転写ローラと、前記第１のローラと転写ローラとの間に転写電界を形成して、像担持体上のトナー像を転写シートに転写する画像形成装置において、前記転写ローラと像担持ベルト表面の、転写ニップ部よりも当該像担持ベルトの周回方向上流側の位置であって、前記第1と第２のローラで懸架された平坦な部分に転写シートを案内する第1のガイド部材を備え、前記第1のガイド部材は、そのガイド面が、前記像担持ベルトの平坦部表面と、１３°〜１７°の角度をなし、かつ、当該ガイド面の像担持ベルト側の縁部の像担持ベルト表面からの距離が、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに設定されていることを特徴としている。

ここで、像担持ベルトには、感光体に形成されたトナー像が一次転写されるいわゆる中間転写ベルトのほか、ベルト自体が感光体の機能を有し、現像器によりトナー像がベルト上に直接形成される感光体ベルトなども含まれる。
また、「第1と第２のローラを含む複数のローラ」は、「第1と第２のローラの２個だけ」の場合も含むものである。

このような構成にすることにより、転写ニップ部直前における転写シートと像担持ベルトとの密着性を安定させることができ、トナー飛び散りや白抜けの生じない良好な転写画像を得ることができる。
また、前記転写ニップ部の、像担持ベルト周回方向における中央の位置から、前記第1のガイド部材のガイド面の像担持ベルト側の縁部までの距離が、１３．３ｍｍ〜１８．５ｍｍに設定されていることが望ましい。

これにより、転写ニップ部における像担持ベルトと転写シートの密着性をより安定して保つことができ良好な転写画像を得ることができる。
また、さらに、前記第1のガイド部材を前記像担持ベルト方向に付勢する第1の付勢手段と、第1のガイド部材に当接して、前記第1のガイド部材と前記像担持ベルト表面からの距離を規制する規制部材とを備えるようにしてもよい。

このようにすれば、組立時において第1のガイド部材の位置決めが容易であると共に、第1のガイド部材と像担持ベルトとの位置関係が経時的な理由により狂うおそれがなくなる。
さらに、また、前記第1のガイド部材と対向配置された第２のガイド部材を有し、当該第２のガイド部材を前記第1のガイド部材方向に付勢する第２の付勢手段と、前記第１と第２のガイド部材の対向面の距離を規制する第２の規制部材とを備えるようにしてもよい。

これにより、組立時において第1と第２のガイド部材の相対的な位置決めが容易になると共に、これらのガイド部材の位置関係が経時的な理由により狂うおそれがなくなる。
ここで、前記第２の規制部材は、前記第１と第２のガイド部材の対向する面の、前記転写ニップ部に一番近い位置における距離が、０．７ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように規制することが望ましい。

これにより、たとえ転写シートがカールしていても、第1のガイド部材のガイド方向に添って転写シートを像担持ベルト表面に送り出すことができ、良好な転写画像を得ることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型のフルカラー画像形成装置（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして説明する。
＜プリンタ１の構成＞
図１は、プリンタ１の全体の構成を示す概略図である。
プリンタ１は、大きく分けて、画像形成部１０と給紙部２０と定着部３０とからなる。

画像形成部１０は、中間転写ベルト１１０を、駆動ローラ１１２、従動ローラ１１１および補助ローラ１１３、１１４で張架し、これを不図示の駆動装置により図上矢印方向に周回駆動し、当該中間転写ベルト１１０の下方にその走行方向に沿って4個の作像ユニット１２１〜１２４を列設してなる作像部１２０で形成されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）のトナー像を、中間転写ベルト１１０に多重転写（一次転写）するように構成される。

ここで、各作像ユニット１２１〜１２４は、感光体ドラムや帯電器、現像器、クリーニングブレードなどを備えた公知のものであり、それぞれの担当する現像色の静電潜像を露光装置１３０により描画され、これを現像して各色のトナー像が形成される。これらのトナー像が一次転写ローラによる静電力により中間転写ベルト１１０上に多重転写されるものである。

給紙部２０は、給紙カセット２０１、２０２や手差しトレイ２０３を備え、それぞれピックアップローラにより転写シートが1枚ずつ繰り出され、搬送ローラにより上方の二次転写部１４０に向けて搬送されるように構成される。
中間転写ベルト１１０上に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１４１と中間転写ベルト１１０の駆動ローラ１１２で支持されている部分との当接部である転写ニップ部Ｎにおいて所定の転写電界を受けて、給紙部２０からタイミングを合わせて搬送されてきた転写シート上に二次転写され、その後、定着装置３０において熱定着された後、排紙トレイ３１上に排出される。

二次転写部１４０の転写シート搬送方向上流側（以下、単に「前方」という場合もある。）には、一対の転写前ガイド２２１、２２２が配設されており、特に転写前ガイド２２１の作用により転写ニップ部Ｎ前における中間転写ベルトと転写シートとの密着性を良好に維持するよう工夫されている。
＜転写前ガイドの構成＞
図２は、本実施の形態における二次転写部１４０および転写前ガイド２２１、２２２の部分を拡大して示す図である。

同図に示すように中間転写ベルト１１０の駆動ローラ１１２に支持された部分と二次転写ローラ１４１の当接部分に転写ニップ部Ｎが形成される。この転写ニップ部Ｎのニップ幅（中間転写ベルト１１０の走行方向において中間転写ベルト１１０と二次転写ローラ１４１が当接している長さ）は、本実施の形態においては４．５ｍｍとなるよう駆動ローラ１１２と二次転写ローラ１４１の径および軸間距離が設定されている。

補助ローラ１１３は上記駆動ローラ１１２との間で、中間転写ベルト１１０を懸架することにより、転写ニップ部の前方部分の中間転写ベルト１１０が平坦になるように構成される（図２のＢの部分。以下、「ベルト平坦部Ｂ」という。）。
転写前ガイド２２１、２２２は、一対のタイミングローラ２１１、２１２により送られてきた転写シートを中間転写ベルト１１０の上記ベルト平坦部Ｂに案内するものであるが、本例ではタイミングローラ２１１、２１２のニップ部の接面をやや転写前ガイド２２１側に傾けて、転写シートが転写前ガイド２２１のガイド面に沿って進むようになっている。

各転写前ガイド２２１、２２２は、ステンレスなどの金属材料からなる板状の部材であって、特に転写前ガイド２２１のガイド面側には厚さ約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度のＰＥＴフィルムなどからなる樹脂フィルムが接着剤等で貼着されており、当該樹脂フィルムの先端部を金属板の縁部より１ｍｍ〜２ｍｍ程度中間転写ベルト１１０側に突出させている。これによりガイド面の先端部をできるだけ中間転写ベルト１１０表面に近付けることができる。

もっとも、転写前ガイド２２２の内面にもＰＥＴフィルムを貼着しても構わない。樹脂フィルムはトナーが付着しにくく汚れにくいという効果もあるからである。
以後、転写前ガイド２２１のガイド面というときは上記樹脂フィルム２２１ａの表面であって、中間転写ベルト側の平坦部分の表面Ｃ（実質的に転写シートを中間転写ベルト１１０に送り出す方向を決定する部分）を意味し、転写前ガイド２２１のガイド面の先端部というときは、上記樹脂フィルム２２１ａの転写ニップ部Ｎ側の縁部Ｅをいう。

ここで、中間転写ベルト１１の平坦部Ｂと転写前ガイド２２１のガイド面Ｃとのなす角度（以下「突入角」という。）をθ、転写前ガイド２２１の先端部Ｅと中間転写ベルト１１０のベルト平坦部Ｂ表面との最短距離をＡとすると、 １３°≦θ≦１７°かつ、１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの範囲に設定するのが望ましい。
以下その理由について説明する。

図３は、プリンタの試作機において、上記突入角θを１０°から２３°まで1°単位で変化させると共に、各θの値に対して、Ａの値を１．０ｍｍから５．０ｍｍまで０．５ｍｍ単位で変化させた場合における転写の良好性を示す表である。
ここでの評価実験は次のようにして行われた。まず、プリンタの試作機において、中間転写ベルト１１０の転写ニップ部Ｎ直前の部分を拡大撮像するカメラを設置し、実際に画像形成するときと同じ条件で転写シートを給紙しながら録画する。そして録画したビデオを1コマずつ再生して、転写ニップ部Ｎ直前の中間転写ベルトと転写シートの密着している部分の転写シート搬送方向における幅（以下、単に「密着幅」という。）を測定して記録していく。

そして、転写シートの先端が中間転写ベルト１１０に突入してから、転写シートの後端が転写ニップ部Ｎを抜けるまでの間、密着幅が２．６ｍｍ以上で安定しているものについては、「○」と評価し、密着幅が急激に変動するものを「×」、密着幅はそれほど変動しないが、その大きさが２．６ｍｍ未満のものは「△」と評価した。
同表に示すように、１３°≦θ≦１７°かつ１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの場合に評価が「○」であって、この範囲で良好な転写画像が得られることが実証された。

なお、この評価実験における他の条件は以下の通りである。
（ア）プロセススピード（中間転写ベルト１１０の周回速度）：３１０ｍｍ／ｓ
（イ）転写シートの厚み：用紙坪量８０ｇ／ｍ^２
（ウ）転写シートのカールなし
（エ）２次転写電圧 １５００Ｖ
（オ）二次転写ローラ径：２９．６ｍｍ
（カ）転写ニップ部の中間転写ベルト１１０の周回方向における中央部（駆動ローラ１１２と二次転写ローラ１４１の軸芯を通る平面と転写ニップ部の交わる部分）とガイド面先端間の距離Ｄ：１５．５ｍｍ
図４（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）は、その測定結果の一例を示すグラフである。

各グラフとも横軸は、転写シートの先端がタイミングローラを通過してから転写シートの後端が転写ニップ部Ｎを抜けるまでの時間（秒）を示し、縦軸は、転写ニップ部直前の中間転写ベルト１１０と転写シートとの密着幅（ｍｍ）を示している。
まず、図4（ａ）は、１３°≦θ≦１７°かつ１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの範囲にあるときの密着幅の変化を示すグラフである。

同図に示すように、この条件下では、転写シートが転写ニップ部Ｎを通過する間、密着幅が、微小な変化があるものの３ｍｍから４ｍｍの間でほぼ安定している。この程度の変化であれば、実際の転写画像を目視しても全く影響はなく、良好な画像が得られた。
図4（ｂ）は、１３°≦θ≦１７°であるが、３ｍｍ≦Ａ≦５ｍｍの範囲にあるときの密着幅の変化を示すグラフである。

同図に示すように、この条件下では、転写シートが転写ニップ部Ｎを通過する間、密着幅が、Ｐ１とＰ２で急激に変化している。この場合、Ａの値が大きいため、転写シートの先端が中間転写ベルト１１０もしくは直接転写ニップ部Ｎに突入した直後転写シートが大きく撓んで、密着幅が９ｍｍ程度と大きくなり、その後転写シートの腰のためＰ１で急激に密着幅が減少するものと推測される。またＰ２は、丁度転写シートの後端が、タイミングローラを抜けるときであって、このときの衝撃が、密着幅に影響を与えてさらに減少しているものと考えられる。

すなわち、Ａが３ｍｍを超えると、転写シートのガイド面から先の自由端が長くなり、その部分での振れが大きくなるため、上述のようにＰ１やＰ２などの急激な密着幅の減少をもたらしたものと推定されるのである。このように密着幅が急激に変化すると、いわば中間転写ベルト１１０から転写シートを引き離すようになるので、この引き離すときに微小な隙間において部分的な放電やトナーの飛びちりが発生して転写画像が劣化してしまうと考えられる。

実際に転写画像を目視したところ、Ｐ１の部分は画像の劣化が顕著であった。一方、Ｐ２の位置ではほとんど画像の劣化が判明できなかった。したがって、本実験では１ｍｍを超えて、密着幅が急激に減少した場合にのみ評価を「×」としている。
図５（ａ）は、１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍであるが、１８°＜θ°の範囲にあるときの密着幅の変化を示すグラフである。

同図に示すように、この条件下では、全体的に密着幅が２．６ｍｍ未満であって十分な密着幅が得られない。この場合には、転写ニップ部直前の中間転写ベルトと転写シート間の微小な隙間に転写電界がおよび、トナー飛び散りや白抜けが発生しやすい状態となる。しかし、図4（ｂ）の場合ほど転写画像の劣化が見られなかったので、評価としては「△」としている。

このように突入角θが１８°を超えると、転写シートが中間転写ベルトに添いにくくなり、そのため密着幅が小さくなるものと考えられる。
図５（ｂ）は、３ｍｍ＜Ａ、１８°＜θ°の範囲にあるときの密着幅の変化を示すグラフである。
この場合には距離Ａ、突入角θとも最適範囲を超えているため、全体としては図４（ｂ）と同様に急減に密着幅が減少する部分を有すると共に、密着幅がやや少なくなっている。

なお、突入角θが１３°未満の場合のグラフは特に図示していないが、図３の表に示すように距離Ａが２ｍｍ以下の場合には、図５（ａ）と同様、密着幅が小さくなり、「△」の評価であった。また、距離Ａが３ｍｍを超えると図4（ｂ）と同様急激な密着幅の減少を生じる部分が現れ「×」の評価となった。
また、Ａの値の１ｍｍ未満の場合のデータがないのは、これ以上ガイド面先端を中間転写ベルト１１０の表面に近付けると転写前ガイド２２１自体が中間転写ベルト１１０に接触してしまうからである。

以上の実験データから、転写ニップ部前における密着幅を良好に保ち、優れた良好な転写画像を得るためには、突入角θと距離Ａが重要なパラメータであり、それぞれ１３°≦θ≦１７°かつ１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの条件（以下、「ガイド最適条件」という。）を満たす必要があることが判明した。
＜その他のパラメータとの関係＞
（１）プロセススピードとの関係
上記のガイド最適条件は、プロセススピードが３１０ｍｍ／ｓのときに求められたものであったので、次にプロセススピードを変化させて上記と同様な実験を試みた。

なお、この実験の条件は、プロセススピードを除き、図３の評価実験の場合と同様である。
まず、プロセススピードを、実機に採用されている２５６ｍｍ／ｓに設定して実験したところ、図３の表とほぼ同様な結果が得られた。さらにプロセススピードを６０ｍｍ／ｓまで落として、同様な評価実験をしたところ、図６の評価表に示すような結果を得た。

同表から見ても分かるように１３°≦θ≦１８°、１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの範囲で「○」の評価が得られており、図３の場合よりも突入角θ及び距離Ａに関して最適な範囲が拡大している。これは、プロセススピードの低下により転写シートが中間転写ベルト１１０へ突入する際の衝撃などが小さくなったためであると考えられる。
図７は、この場合の実験結果を示すグラフの一例であって、密着幅が４ｍｍに近い範囲において安定しているため、極めて良好な転写画像が得られた。これからプロセススピードがより小さくなれば、転写前ガイドの最適な範囲も拡大すると推定できる。

したがって、少なくともプロセススピードが３１０ｍｍ／ｓ以下の場合には、上記ガイド最適条件が妥当すると考えられる。
この３１０ｍｍ／ｓのプロセススピードは、現在のオフィス用途の画像形成装置の技術水準において最高速の部類に属する。仮にこれ以上のプロセススピードの機種が開発されても、本発明のガイド最適条件を満たせば、少なくとも従来の画像形成装置における二次転写前ガイドの構成に比べて、良好な転写画像が得られるものである。

（２）転写シートの厚みとの関係
また、図３の評価実験により求めたガイド最適条件は、通常使用される厚みの転写シート（用紙坪量８０ｇ／ｍ^２）を使用した場合のものであったので、転写シートの厚みを変えて図３と同様な評価実験を行った。
但し、本実験では、突入角θ＝１５°、距離Ａ＝１．５ｍｍに設定している。他の条件は図３の実験の場合と同様である。

図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ用紙坪量が、６０ｇ／ｍ^２、８０ｇ／ｍ^２、２５６ｇ／ｍ^２の場合の密着幅の測定結果を示すものである。
図８（ａ）に示すように、６０ｇ／ｍ^２では薄い転写シートでは最初の用紙突入時に１ｍｍ程度の密着幅の変動があったものの、あとは密着幅が安定している。上述したように変動幅が１ｍｍ程度であれば、転写画像の劣化はほとんど生じない。

また、用紙坪量が８０ｇ／ｍ^２、２５６ｇ／ｍ^２の場合には、図８（ｂ）（ｃ）に示すように密着幅がほぼ４ｍｍ弱の値のまま安定している。
突入角θと距離Ａの値をガイド最適条件の範囲内で変化させたが、ほぼ同様な結果が得られた。これにより、上記ガイド最適条件は、通常使用される転写シートの厚みの範囲で妥当することが分かる。

（３）転写シートのカールの有無との関係
図３の評価実験は、カールしていない転写シートを用いて実験したものである。
しかしながら、転写シートは長く大気中に放置した場合には吸湿により、反対に、両面印刷の場合には最初の第１面の熱定着によるシート中の水分の蒸発により、どちらかの方向にカールする場合がある。転写シートが、カールすると転写前ガイド２２１のガイド面により規制された角度通りに中間転写ベルト１１０に突入しない可能性がある。

しかし、本実施の形態では、転写前ガイド２２１に対向させて転写前ガイド２２１を配設して、上記カールを矯正しつつ中間転写ベルト１１０方向に案内しているため、上記ガイド最適条件を適用することができる。
本例では実際に突入角を規制する転写前ガイド２２１の方が、転写前ガイド２２２よりも中間転写ベルト側に延び、転写前ガイド２２２の先端部で、カールした転写シートを転写ガイド２２１のガイド面側に押さえ込んで矯正した状態で先に送り込むようにしている。本実施の形態では、転写前ガイド２２２の先端部と転写ガイド２２１のガイド面との最短距離Ｆを０．７ｍｍ〜１．０ｍｍに設定している。０．７ｍｍよりも狭くすると厚紙の転写シートを通紙しにくくなるからであり、１．０ｍｍよりも大きくすると、カール矯正の効果が薄れて、上記ガイド最適化条件に設定しても、密着幅が安定しない場合があるからである。

また、転写前ガイド２２１のガイド面と転写前ガイド２２２の内面のなす角度αは、５．８°〜１７．８°である方が望ましい。このようにすることにより、転写シートの搬送速度に影響を与えることなくスムーズにカールを矯正できるからである。
実際に上記転写前ガイド２２２の構成で、１００ｍｍ長さ当り曲率半径Ｒがおよそ１００ｍｍのカールを有する転写シートを、転写前ガイド２２１に対して反った状態（正カールの状態）と、その逆の状態（逆カール状態）で通紙して、図３の場合と同様な実験を行ったところ、上記ガイド最適条件の範囲内で密着幅が安定しており、良好な転写画像を得られた。

（４）転写ニップ部中央部とガイド面先端との距離との関係
図３の実験では、転写ニップ部中央部とガイド面先端との距離（以下、「ニップ・ガイド間距離」という。）Ｄを１５．５ｍｍに設定していた。
上記ガイド最適条件を満たせば、一旦、転写シートが中間転写ベルトに密着すれば安定して転写ニップ部まで搬送され、密着幅の変動は少ないと考えられるが、念のため、このニップ・ガイド間距離Ｄを大きくして図３と同様の実験を行った。

しかしながら、当該距離Ｄが、１８．５ｍｍまでは問題がなかったが、２１．５ｍｍになるとガイド最適条件を満たしているにもかかわらず密着幅が大きく変動してしまうことが判明した。
この原因は明らかではないが、おそらく所定角度での突入時に転写シートが一旦中間転写ベルト１１０に密着したものの、その腰により中間転写ベルト１１０から反対方向に逃げようとする力が働き、転写ニップ部までの距離が長いと、当該ニップ部で圧着される前にその逃げようとする力が高じて密着幅が不安定になるからであると考えられる。

したがって、少なくともニップ・ガイド間距離Ｄが１８．５ｍｍ以下であれば、ガイド最適条件の適用をし得るものである。
反対にニップ・ガイド間距離の最小値は、１３．３ｍｍであることが望ましい。これよりも小さくなると、転写前ガイド２２１により案内された転写シートが直接転写ニップ部に突入して密着幅を安定させることができないおそれがあるからである。

（５）二次転写電圧との関係
トナー飛び散りや白抜けは二次転写電界によるものであるから、この二次転写電圧を変化させて、評価実験を試みた。
ここで、二次転写電圧は通常の１５００Ｖを基準とし、±４００Ｖ、±２００Ｖ変化させ、他は図３と同様な条件に設定して実験したところ、それぞれの二次転写電圧において密着幅がほぼ安定していた。このことから、二次転写電圧の大きさは密着幅の安定条件とはあまり関係なく、少なくとも通常使用する二次転写電圧の範囲においては、上記ガイド最適条件が妥当するものと判断される。

（６）二次転写ローラ径との関係
図３の評価実験で使用した二次転写ローラの径は、２９．６ｍｍであった。この径があまり大きいと、曲率が小さくなるため、転写ニップ部Ｎの直前における転写シート表面と二次転写ローラ表面の距離が短くなり、良好な転写画像の形成に支障があるようにも思われる。

しかし、二次転写ローラを大きくすると転写ニップ部の幅も大きくなるので、当該転写ニップ部直前部分における中間転写ベルト１１０表面と二次転写ローラの周面との距離は、二次転写ローラの径の大小によりそれほど大きな影響を受けないと考えられる。
実際に、画像形成装置に一般的に使用される２４．５ｍｍ〜２９．９ｍｍの範囲で二次転写ローラ１３１の径を変化させたところ上記ガイド最適条件の範囲に影響はなかった。

＜その他＞
（１）上述のように転写前ガイド２２１、２２２と中間転写ベルト１１０との位置関係は、本発明にとって重要なので、図９の概略図に示すような位置決め機構を設けておけば、組み立て時における位置決めが容易でかつ、長時間使用しても位置ずれしないで、ガイド最適条件を維持することができる。

すなわち、図１０に示すように転写前ガイド２２１、２２２に軸受け２２１２、２２２１を設け、支軸２２１１、２２２２を介して不図示のフレームにより揺動可能に軸支させ、それぞれ引張りバネ２２１３、圧縮バネ２２２５で中間転写ベルト１１０側方向に付勢する。
駆動ローラ１１２、補助ローラ１１３を軸支するフレーム４１の転写前ガイド２２１に当接する部分には、位置決め用の突起４１１があり、転写前ガイド２２１がこの突起に当接した状態で、ガイド面先端部が中間転写ベルト１１０表面から１ｍｍ〜３ｍｍの間の適当な値、たとえば２ｍｍになるように構成される。

また、転写前ガイド２２２の方にも位置決め用の突起２２２４が形成されており、転写前ガイド２２１と当接して、その先端部の転写前ガイド２２１との隙間が０．７ｍｍ〜１．０ｍｍになるよう設定されている。
なお、上記位置決め突起４１１、２２２４は、紙面手前側のみを示しているが、紙面奥手側にも設ける方が望ましいのはいうまでもない。特に突起２２２４は通紙に影響のないように転写前ガイド２２２の両側端部に設けられる。また突起４１１、２２２４の双方もしくは一方が転写前ガイド２２１側に設けられても構わない。

転写前ガイド２２１、２２２を中間転写ベルト１１０側に付勢する手段は、上述のように引張りバネ、圧縮バネに限定されず、たとえば板バネであってもよいし、さらに転写前ガイド２２１、２２２自体に適度の弾力性のある材料を使用して、これらを中間転写ベルト１１０側に倒すようにして取り付けるようにすれば、自己の弾性により突起４１１、２２２４がそれぞれ転写前ガイド２２１に当接して位置決めすることができる。
（２）上記実施の形態においては、転写前ガイド２２１に沿って転写シートが進むようにしたが、タイミングローラの２１１、２１２の配置を若干変更して、そのニップ部の接面を転写前ガイド２２２側に傾け、これにより送られてきた転写シートが転写前ガイド２２２に沿って進むようにしてもよい。この場合には、当該転写前ガイド２２２に上記ガイド最適条件が適用される。
（３）上記実施の形態では、本発明をタンデム型のカラーのプリンタに適用した例を説明したが、およそベルト状の像担持体（像担持ベルト）のトナー画像を転写シートに転写する方式を採用していれば、カラー複写機、モノクロのプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）などを問わず、どのような画像形成装置にも適用可能である。

本発明は、特に中間転写ベルトに形成されたトナー像を転写ローラを用いて転写シートに転写する画像形成装置において良好な転写画像を得るのに好適である。

本発明の実施の形態にかかるプリンタの構成を示す概略図である。 上記プリンタの二次転写部と転写前ガイドを示す図である。 プロセススピードが３１０ｍｍ／ｓの場合の評価実験の結果を示す表である。 （ａ）は、１３°≦θ≦１７°かつ、１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの場合の転写シートと中間転写ベルトとの密着幅の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、１３°≦θ≦１７°かつ、３ｍｍ＜Ａ＜５ｍｍの場合の転写シートと中間転写ベルトとの密着幅の変化を示すグラフである。 （ａ）は、１８°＜θかつ、１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの場合の転写シートと中間転写ベルトとの密着幅の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、１８°＜θかつ、３ｍｍ＜Ａ＜５ｍｍの場合の転写シートと中間転写ベルトとの密着幅の変化を示すグラフである。 プロセススピードが６０ｍｍ／ｓの場合の評価実験の結果を示す表である。 図６の評価実験において、１３°≦θ≦１８°かつ、１ｍｍ≦Ａ≦３ｍｍの場合の転写シートと中間転写ベルトとの密着幅の変化を示すグラフである。 （ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、θ＝１５°かつ、Ａ＝１．５ｍｍの条件下において、転写シートの用紙坪量が６０ｇ／ｍ^２、８０ｇ／ｍ^２、２５６ｇ／ｍ^２の場合における中間転写ベルトとの密着幅の変化を示すグラフである。 転写前ガイド２２１と中間転写ベルト１１０、転写前ガイド２２１、２２２間の位置決め機構を説明するための図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 画像形成部
２０ 給紙部
３０ 定着部
１１０ 中間転写ベルト
１１２ 駆動ローラ
１１３、１１４ 補助ローラ
１３０ 露光装置
１４１ 二次転写ローラ
２２１、２２２ 転写前ガイド
Ｎ 転写ニップ部

Claims (5)

1. 第1と第２のローラを含む複数のローラで張架されて、一方向に周回駆動される像担持ベルトと、前記像担持ベルトの前記第１のローラで支持された部分に接触して転写ニップ部を形成する転写ローラと、前記第１のローラと転写ローラとの間に転写電界を形成して、像担持体上のトナー像を転写シートに転写する画像形成装置において、
   前記転写ローラと像担持ベルト表面の、転写ニップ部よりも当該像担持ベルトの周回方向上流側の位置であって、前記第1と第２のローラで懸架された平坦な部分に転写シートを案内する第1のガイド部材を備え、
   前記第1のガイド部材は、そのガイド面が、前記像担持ベルトの平坦部表面と、１３°〜１７°の角度をなし、かつ、当該ガイド面の像担持ベルト側の縁部の像担持ベルト表面からの距離が、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに設定されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写ニップ部の、像担持ベルト周回方向における中央の位置から、前記第1のガイド部材のガイド面の像担持ベルト側の縁部までの距離が、１３．３ｍｍ〜１８．５ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第1のガイド部材を前記像担持ベルト方向に付勢する第1の付勢手段と、
   第1のガイド部材に当接して、前記第1のガイド部材と前記像担持ベルト表面からの距離を規制する規制部材とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第1のガイド部材と対向配置された第２のガイド部材を有し、
   当該第２のガイド部材を前記第1のガイド部材方向に付勢する第２の付勢手段と、
   前記第１と第２のガイド部材の対向面の距離を規制する第２の規制部材と
   を備えたことを特徴とする請求項1から３のいずれに記載の画像形成装置。
5. 前記第２の規制部材は、前記第１と第２のガイド部材の対向する面の、前記転写ニップ部に一番近い位置における距離が、０．７ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように規制することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

Images