JP2009300497A - 搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング性、転写性、吸着性等の複数の性能を備えた最適な搬送ベルトを実現でき、また、この搬送ベルトを用いることで高品位の画像を安定して出力できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラム２１を備えた画像形成部１０３と、感光体ドラム２１に向かって用紙を搬送する用紙搬送部１０４と、用紙搬送部１０４によって搬送された用紙を感光体ドラム２１に沿って搬送する転写ベルト３１を備えた転写ユニット２５とを備え、電子写真方式により感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を用紙上に転写するように制御された画像形成装置１００において、転写ベルト３１の用紙が載置される外周面３１ａに表面粗さが異なる第１の領域３１ａ１を形成したことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、シート部材を搬送する無端状の搬送ベルト及びこれを用いて搬送される記録媒体上にトナー像を形成して画像出力を行う画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いたプリンタ等の画像形成装置では、転写ベルトに用紙を保持して搬送する搬送路上に感光体ドラムを配設し、感光体ドラムに形成したトナー像を搬送される用紙に直接転写して画像を作成する、いわゆる直接転写方式による画像形成装置と、感光体ドラムに形成されたトナー像を無端状で周回する中間転写ベルトに転写して、中間転写ベルトに転写されたトナー像を用紙に転写して画像を作成する、いわゆる間接転写方式により画像形成装置が知られている。

間接転写方式により感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙に転写する場合は、感光体ドラムから中間転写ベルトに転写されたトナー像を再び用紙に転写するため、特に多色のトナー像を重ねて転写する場合には、感光体ドラム上のトナー像と中間転写ベルト上のトナー像との位置関係を制御することが重要である。

そこで、従来技術として、例えば、フルカラー画像形成装置において、感光体ドラム上の現像されたトナー画像を転写する中間転写ベルト上に該中間転写ベルトの基準位置を示すＨＰマークを付して、このＨＰマークをマークセンサにより検出したタイミングに基づいて画像形成タイミング（潜像形成開始タイミング）を制御する第１の制御手法と、中間転写ベルトの回転状態が安定したタイミングから所定の時間を計時するタイマによる前記時間の計時アップのタイミングに基づいて画像形成タイミング（潜像形成開始タイミング）を制御する第２の制御手法と、を切替え可能に構成して、中間転写ベルト上に正確にトナー像を転写するようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。

一方、直接転写方式により感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙に転写する場合は、まず、感光体ドラム上のトナー像に対して用紙が一致するように、レジストローラにより用紙が所定のタイミングで所定の転写位置に搬送される。そして、搬送された用紙は、感光体ドラムに沿って設けられた転写ベルトにより保持されながら感光体ドラムに沿って搬送され、感光体ドラム上のトナー像が用紙に転写される。

このように、直接転写方式による画像形成装置においては、用紙の所定位置にトナー像を正確に転写するためには、回転する感光体ドラムと搬送される用紙との位置関係を制御することが重要であり、感光体ドラムに沿って搬送される用紙と用紙を搬送する転写ベルトとの位置関係は直接影響されることはない。

従って、従来の直接転写方式による画像形成装置では、転写ベルトと用紙との位置関係が制御されていなかったため、転写ベルトのどの部分に用紙先端が位置し、その部分が用紙間になるのかが解らなかった。このため、転写ベルトには、全周において画像形成における必要な性能、すなわち、クリーニング性、転写性（画質）、吸着性（用紙の保持）等の複数の性能が求められている。
特開２００７−２４９９６号公報

しかしながら、転写ベルトに必要な各々の性能にはそれぞれ相反する特性があるにもかかわらず、全ての要素を満たす必要があり、妥協せざるを得なかった性能を犠牲にして、転写ベルトとして最適な特性を有するものに成らないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、クリーニング性、転写性、吸着性等の複数の性能を備えた最適な搬送ベルトを実現でき、また、この搬送ベルトを用いることで高品位の画像を安定して出力できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係る搬送ベルト及びこれを用いた画像形成装置の構成は次の通りである。
本発明は、シート部材を搬送する無端状の搬送ベルトであって、シート部材が載置される外周面が、表面粗さが異なる複数の領域を有することを特徴とするものである。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、前記外周面に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部、すなわち、シート部材進行方向先端部と対向する領域として、前記外周面のその他の領域の表面粗さよりも小さい表面粗さで形成することが好ましい。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、前記外周面に載置されるシート部材と対向する領域として、前記外周面のその他の領域の表面粗さと異なる表面粗さで形成することが好ましい。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、前記外周面に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域及び前記シート部材と対向する領域を含む領域と次に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域との間の領域として、前記シート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域及び前記シート部材と対向する領域の表面粗さとは異なる表面粗さで形成することが好ましい。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、少なくとも搬送ベルトの幅方向の中央部付近に設けることが好ましい。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、少なくとも搬送ベルトの幅方向の両端部付近の領域に設けることが好ましい。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、搬送ベルトの幅方向全域に渡り設けることが好ましい。

また、本発明は、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムを備えた画像形成部と、前記感光体ドラムに向かって記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、前記記録媒体搬送手段によって搬送された記録媒体を前記感光体ドラムに沿って搬送する搬送ベルトを備えた転写部とを備え、電子写真方式により前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写するように制御された画像形成装置において、前記搬送ベルトとして、前記搬送ベルトの外周面が表面粗さが異なる複数の領域を有する請求項１乃至７のうちの何れか一項に記載の搬送ベルトを用いることを特徴とするものである。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を、前記搬送ベルトの外周面の記録媒体の搬送方向下流側端部と対向する領域として、前記表面粗さが異なる領域に記録媒体の搬送方向下流側端部が配置されるように、前記搬送ベルトの位置調整を行う搬送ベルト制御手段を備えることが好ましい。

また、本発明は、前記表面粗さが異なる領域を判別する領域判別手段を備えることが好ましい。

また、本発明は、前記搬送ベルトに、ベルト位置を特定するためのマークを設け、前記領域判別手段により、前記マークの位置を検出することで、前記表面粗さが異なる領域の位置を特定することが好ましい。

また、本発明は、前記搬送ベルトの周長を、前記画像形成装置に通紙可能な最大記録媒体の全長よりも長く形成することが好ましい。

本発明によれば、シート部材を搬送する無端状の搬送ベルトであって、シート部材が載置される外周面が、表面粗さが異なる複数の領域を有することで、領域に応じて、例えば、クリーニング性、転写性、吸着性等に最適な表面粗さの領域を形成することができるので、複数の性能を備えた最適な転写ベルトを実現できる。

例えば、搬送ベルトの外周面のシート部材が載置される領域の表面粗さをその他の領域の表面粗さと比較して小さくする（細かくする）ことで、シート部材を吸着する力が大きくなり、シート部材を保持する性能が向上する。また、他の領域において、表面粗さ大きくする（粗くする）ことで、付着物を取除き易くなり、クリーニング性を高めることができる。

すなわち、本発明によれば、搬送ベルトの外周面に表面粗さが異なる複数の領域を形成することで、領域に応じて複数の異なる性能を得ることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、前記外周面に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部、すなわち、シート部材進行方向先端部と対向する領域として、前記外周面のその他の領域の表面粗さよりも小さい表面粗さで形成することで、シート部材の搬送方向下流側端部の保持する吸着力をその他の部位と比較して高めることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、前記外周面に載置されるシート部材と対向する領域として、前記外周面のその他の領域の表面粗さと異なる表面粗さで形成することで、シート部材を保持する吸着力をその他の部位と比較して高めることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、前記外周面に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域及び前記シート部材と対向する領域を含む領域と次に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域との間の領域として、前記シート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域及び前記シート部材と対向する領域の表面粗さとは異なる表面粗さで形成することで、その領域における付着物に対する吸着力を変えることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、少なくとも搬送ベルトの幅方向の中央部付近に設けることで、その中央部付近のシート部材に対する吸着力を変化させることができる。例えば、中央部付近の表面粗さをその周辺の部位よりも小さくすることで、シート部材に対する吸着力を部分的に高めることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、少なくとも搬送ベルトの幅方向の両端部付近の領域に設けることで、その両端部付近の領域のシート部材に対する吸着力を変化させることができる。例えば、両端部付近の領域の表面粗さをその周辺の部位よりも小さくすることで、シート部材に対する吸着力を部分的に高めることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、搬送ベルトの幅方向全域に渡り設けることで、シート部材に対する吸着力を変化させることができる。例えば、幅方向全域に渡り表面粗さをその周辺の部位よりも小さくすることで、シート部材に対する吸着力を幅方向全域に渡り高めることができるので、シート部材の保持状態を安定させることができる。

また、本発明によれば、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムを備えた画像形成部と、前記感光体ドラムに向かって記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、前記記録媒体搬送手段によって搬送された記録媒体を前記感光体ドラムに沿って搬送する搬送ベルトを備えた転写部とを備え、電子写真方式により前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写するように制御された画像形成装置において、前記搬送ベルトとして、前記搬送ベルトの外周面が表面粗さが異なる領域を有する請求項１乃至７のうちの何れか一項に記載の搬送ベルトを用いることで、記録媒体を安定して保持して高品位の画像を安定して出力できる。

すなわち、本発明によれば、搬送される記録媒体に対する搬送ベルトにおける、記録媒体のボイド領域に対応する領域、記録媒体の画像形成領域に対応する領域、及び先の記録媒体と後の記録媒体との間、いわゆる紙間に対応する領域の表面粗さを、それぞれ異なる表面粗さで形成し、それぞれの領域に応じて、クリーニング性、転写性、吸着性等に最適な表面粗さで形成することで、高品位の画像を安定して出力できる画像形成装置を実現できる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を、前記搬送ベルトの外周面の記録媒体の搬送方向下流側端部と対向する領域であって、前記表面粗さが異なる領域に記録媒体の搬送方向下流側端部が配置されるように、前記搬送ベルトの位置調整を行う搬送ベルト制御手段を備えることで、搬送ベルトの所定の領域に正確に記録媒体を配置させることができる。

また、本発明によれば、前記表面粗さが異なる領域を判別する領域判別手段を備えることで、搬送ベルト上の表面粗さが異なる領域を正確に検知することができる。

また、本発明によれば、前記搬送ベルトには、ベルト位置を特定するためのマークを設け、前記領域判別手段により、前記マークの位置を検出することで、前記表面粗さが異なる領域の位置を特定することで、搬送ベルト上の表面粗さが異なる領域の位置を正確に知ることができる。

また、本発明によれば、前記搬送ベルトの周長を、前記画像形成装置に通紙可能な最大記録媒体の全長よりも長く形成することで、記録媒体を搬送ベルト上に確実に配置することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置の画像形成を行なうプロセス周辺の構成を示す説明図である。

本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１，図２に示すように、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラム２１を備えた画像形成部１０３と、感光体ドラム２１に向かって用紙（記録媒体）を搬送する用紙搬送部（記録媒体搬送手段）１０４と、用紙搬送部１０４によって搬送された用紙を感光体ドラム２１に沿って搬送する転写ベルト（搬送ベルト）３１を備えた転写ユニット（転写部）２５とを備え、電子写真方式により感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を用紙上に転写するように制御された画像形成装置１００において、転写ベルト３１として、外周面に表面粗さが異なる複数の領域を有する本発明に係る特徴的な搬送ベルトを採用したものである。

まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成について図面を参照して説明する。

画像形成装置１００は、図１に示すように、主に、感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１表面を帯電させるための帯電器２２と、感光体ドラム２１上に静電潜像を形成するための露光装置としての光書込みユニット２３と、前記静電潜像を現像剤によって現像して感光体ドラム２１上にトナー像を形成するための現像器２４と、感光体ドラム２１上のトナー像をシート部材、例えば、記録用紙やＯＨＰ等のシート状の記録媒体（以下、用紙と称する。）に転写する転写ユニット２５と、用紙上の転写画像を該用紙に定着するための定着ユニット２７と、転写ユニット２５によって転写されずに感光体ドラム２１表面に残った残留トナーを除去するためのクリーニングユニット２６と、感光体ドラム２１表面に残った残留電荷を除電するための除電装置（図示省略）とを備えている。

詳しくは、この画像形成装置１００は、原稿から読取られた画像データを取得したり、或いは、外部から受信した画像データを取得し、この画像データによって示されるモノクロ画像を用紙に形成するものであり、その構成を大別すると、主に原稿搬送部（ＡＤＦ）１０１ａと画像読取部１０２とにより構成される原稿読取り装置１０１、画像形成部１０３、用紙搬送部１０４、及び給紙部１０５からなる。

原稿読取り装置１０１は、複数枚原稿が積載される原稿トレイ１１、画像情報の読取済の原稿が積層して排出される排紙トレイ１２を備え、画像形成装置１００上部において、上方に向かい回動して開閉自在に設けられている。

原稿搬送部１０１ａは、原稿が原稿トレイ１１にセットされると、最上位の用紙をピックアップするピックアップローラ６１、用紙を分離して給紙するローラとして給送ローラ６２及びサバキローラ６３により、原稿を１枚ずつ原稿トレイ１１から引き出して搬送し、この原稿を画像読取部１０２の原稿読取り窓１０２ａに設けられたコンタクトガラス１０２ａ１上に導いて通過させた後に、この原稿を排紙トレイ１２に排出するようにされている。

原稿読取り窓１０２ａの上方には、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）１３を配設している。このＣＩＳ１３は、原稿読取り窓１０２ａを原稿用紙が通過する際に、原稿用紙裏面の画像を主走査方向に繰り返し読取り、原稿用紙裏面の画像を示す画像データを出力する。

画像読取部１０２は、原稿がコンタクトガラス１０２ａ１上を通過する際に、第１走査ユニット１５のランプ１５ａによって原稿表面を露光し、第１走査ユニット１５の第１ミラー１５ｂ及び第２走査ユニット１６の２・３ミラー１６ａによって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）１８上に結像する。ＣＣＤ１８は、原稿表面の画像を主走査方向に繰り返し読取り、原稿表面の画像を示す画像データを出力するようにされている。

一方、原稿が画像読取部１０２上面のプラテンガラス１０２ｂ上に置かれた場合は、第１走査ユニット１５及び第２走査ユニット１６を相互に所定の速度関係を維持しつつ移動させ、第１走査ユニット１５によってプラテンガラス１０２ｂ上の原稿表面を露光し、第１走査ユニット１５及び第２走査ユニット１６によって原稿表面からの反射光を結像レンズ１７へと導き、結像レンズ１７によって原稿表面の画像をＣＣＤ１８上に結像する。

ＣＩＳ１３もしくはＣＣＤ１８から出力された画像データは、マイクロコンピュータ等を含む制御部により各種の画像処理を施されてから、画像形成部１０３に出力される。

画像形成部（印刷部）１０３は、図１に示すように、画像データによって示される原稿画像を用紙に記録するものであって、感光体ドラム２１、帯電器２２、光書込みユニット２３、現像器２４、転写ユニット２５、クリーニングユニット２６、及び定着ユニット２７等を備えている。

感光体ドラム２１は、円筒状を呈し、光書込みユニット２３の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。感光体ドラム２１が回転することにより外周面が移動し、その表面がクリーニングユニット２６によりクリーニングされ、該クリーニングされた表面を帯電器２２により均一に帯電される。帯電器２２は、チャージャー型のものであっても、感光体ドラム２１に接触するローラ型やブラシ型のものであっても良い。

光書込みユニット２３は、２つのレーザ照射部２８ａ，２８ｂ、及び２つのミラー群２９ａ，２９ｂを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。この光書込みユニット２３では、画像データを入力して、この画像データに応じたレーザ光を各レーザ照射部２８ａ，２８ｂからそれぞれ出射し、これらのレーザ光を各ミラー群２９ａ，２９ｂを介して感光体ドラム２１に照射して、均一に帯電された感光体ドラム２１表面を露光し、感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成する。

この光書込みユニット２３は、高速画像形成処理に対応するために２つのレーザ照射部２８ａ，２８ｂを備えた２ビーム方式を採用して、照射タイミングの高速化に伴う負担を軽減している。

尚、光書込みユニット２３として、レーザスキャニングユニットの代わりに、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いるものであってもよい。

現像器２４は、トナーを感光体ドラム２１表面に供給して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム２１表面に形成する。転写ユニット２５は、感光体ドラム２１表面のトナー像を用紙搬送部１０４により搬送されてきた用紙に転写する。定着ユニット２７は、用紙を加熱及び加圧して、用紙上のトナー像を定着させる。この後、用紙は、用紙搬送部１０４により排紙トレイ４７へと更に搬送されて排出される。また、クリーニングユニット２６は、現像、転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去して回収する。

転写ユニット２５は、図２に示すように、転写ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、及び弾性導電性ローラ３４等を備えており、転写ベルト３１を該各ローラ３２〜３４と他のローラに張架して回転させている。転写ベルト３１は、所定の抵抗値（例えば、１×１０^９〜１×１０^１３Ω／ｃｍ）を有しており、その表面に載せられた用紙を搬送する。弾性導電性ローラ３４は、転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１表面に押し付けられており、転写ベルト３１上の用紙を感光体ドラム２１表面に押し付ける。この弾性導電性ローラ３４には、感光体ドラム２１表面のトナー像の電荷とは逆極性の電界が印加されており、この逆極性の電界により感光体ドラム２１表面のトナー像が転写ベルト３１上の用紙に転写される。例えば、トナー像が（−）極性の電荷を有している場合は、弾性導電性ローラ３４に印加されている電界の極性が（＋）極性にされる。

転写ベルト３１の駆動ローラ３２側に隣接して転写ベルトクリーニングユニット３７が配置されている。転写ベルトクリーニングユニット３７は、クリーニングブレード３７ａと廃トナースクリュー３７ｂを備え、クリーニングブレード３７ａを駆動ローラ３２に対向する位置で転写ベルト３１の外周面に当接させて転写ベルト３１上に残留したトナーを回収し、その回収された残留トナーを廃トナースクリュー３７ｂにより図示しない廃トナーボックスに搬送排出するようになっている。

クリーニングユニット２６は、図２に示すように、感光体クリーニングブレード２６ａと廃トナースクリュー２６ｂを備え、感光体クリーニングブレード２６ａを感光体ドラム２１に当接させて感光体ドラム２１上に残留したトナーを回収し、その回収された残留トナーを廃トナースクリュー２６ｂにより図示しない廃トナーボックスに搬送排出するようになっている。クリーニングユニット２６の下側には、感光体ドラム２１に貼付いた用紙を分離させる分離爪２６ｃが設けられている。

定着ユニット２７は、回転体である一対の定着ローラ（ここでは加熱ローラ３５及び加圧ローラ３６）を備えている。加熱ローラ３５内部には、該加熱ローラ３５表面を所定温度（定着温度：概ね１６０〜２００℃）に設定するための熱源を設けている。また、加熱ローラ３５に対して加圧ローラ３６が所定圧で圧接されるように、加圧ローラ３６の両端に図示しない加圧部材を配置している。加熱ローラ３５と加圧ローラ３６間の圧接部（定着ニップ部と称される）に用紙が搬送されて来ると、各ローラ３５，３６により用紙が搬送されつつ、用紙上の未定着トナー像が加熱溶融され加圧されて、トナー像が用紙上に定着される。

用紙搬送部１０４は、用紙を搬送するための複数対の搬送ローラ４１、一対のレジストローラ４２、搬送経路４３、反転搬送経路４４、複数の分岐爪４５、及び一対の排紙ローラ４６等を備えている。

搬送経路４３では、用紙を給紙部１０５から受け取り、用紙の先端がレジストローラ４２に達するまで該用紙を搬送する。このときレジストローラ４２を一時的に停止させているので、用紙の先端がレジストローラ４２に達して当接し、用紙が撓む。この撓んだ用紙の弾性力により該用紙の先端をレジストローラ４２と平行に揃える。この後、レジストローラ４２の回転を開始して、レジストローラ４２により用紙を画像形成部１０３の転写ユニット２５へと搬送し、用紙上にトナー像を定着させた後に排紙ローラ４６により用紙を排紙トレイ４７へと搬送する。

レジストローラ４２の停止及び回転は、レジストローラ４２と駆動軸間のクラッチのオン／オフにより切り替えたり、レジストローラ４２の駆動源であるモータのオン／オフにより切り替えてなされる。

また、用紙の裏面にも画像を記録する場合は、複数の分岐爪４５を回転させて、搬送経路４３と反転搬送経路４４の分岐路を切り替え、反転搬送経路４４で用紙の表裏を反転させてから、用紙を、反転搬送経路４４を介して搬送経路４３のレジストローラ４２へと戻す。これにより、用紙の裏面にも画像が記録される。

搬送経路４３及び反転搬送経路４４においては、用紙の位置等を検出する用紙検出センサを各所に配置し、各センサにより検出された用紙の位置に基づいて搬送ローラやレジストローラを駆動制御して、用紙の搬送及び位置決めを行っている。

給紙部１０５は、複数の給紙トレイ５１を備えている。各給紙トレイ５１は、用紙を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の下方に設けられている。また、各給紙トレイ５１は、用紙を一枚ずつ引き出すためのピックアップローラ等を備えており、引き出した用紙を用紙搬送部１０４の搬送経路４３へと送り出す。

本実施形態の画像形成装置１００は、高速画像形成処理を行うため、連続して搬送される用紙間の間隔が狭く（例えば、５０ｍｍ程度の間隔に狭く）なっている。
また、本実施形態の画像形成装置１００は、高速画像形成処理を目的としているため、各給紙トレイ５１には、定型サイズの用紙を５００〜１５００枚収納可能な容積を確保している。さらに、画像形成装置１００の側面には、複数種の用紙を多量に収納可能な大容量給紙カセット（ＬＣＣ）５２、及び主として不定型サイズの用紙を供給するための手差しトレイ５３を設けている。

排紙トレイ４７は、手差しトレイ５３とは反対側の側面に配置されている。この排紙トレイ４７に代えて、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等々）や、複数段の排紙トレイをオプションとして配置することも可能な構成となっている。

次に、本実施形態に係る特徴的な転写ベルト３１及び転写ユニット２５について図面を参照して詳細に説明する。
図３（ａ）は本実施形態に係る画像形成装置に採用された転写ベルトと転写ベルト付近の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。

転写ユニット２５を構成する転写ベルト３１は、周長が画像形成装置１００に通紙可能な最大用紙の全長よりも長く形成されている。この転写ベルト３１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、用紙Ｐが載置される外周面３１ａには、外周面３１ａを形成する表面粗さとは異なる表面粗さの領域（以下、「第１の領域」と称する。）３１ａ１が転写ベルト３１の幅方向全域に渡り形成されている。すなわち、転写ベルト３１の外周面３１ａは、第１の領域３１ａ１とその他の領域（以下、「第２の領域」と称する。）３１ａ２とによる２種類の異なる表面粗さの領域によって構成されている。

第１の領域３１ａ１は、図３（ｂ）に示すように、ベルト周方向、すなわち、転写ベルト搬送方向に対して垂直な方向（ベルト幅方向）全域に渡り、幅が５〜２０ｍｍの範囲で、転写ベルト３１の外周面３１ａの第２の領域３１ａ２の表面粗さよりも非常に小さい表面粗さで形成されている。本実施形態では、第１の領域３１ａ１は、転写ベルト３１上の１箇所に形成されている。

第２の領域３１ａ２は、転写性とクリーニング性に特化した性能となるような表面粗さで形成されている。この表面粗さは、画像形成装置１００に使用される用紙やトナーを考慮して、実験的、経験的に決定するものであってもよい。

ここで、転写ベルト３１の表面粗さについて説明する。
転写ベルト方式を採用する画像形成装置１００において、転写ベルト３１の表面粗さは、用紙を転写ベルト３１に吸着する吸着力に大きく影響し、表面粗さが小さいベルト、つまり、表面性が非常によいベルトでは用紙を吸着する力が大きくなる。これは、転写ベルト３１の表面粗さが小さい程、用紙と転写ベルト３１との接触面積が大きくなるためである。

従って、本実施形態における第１の領域３１ａ１は、転写ベルト３１の外周面３１ａ第２の領域３１ａ２と比較して非常に小さい表面粗さで形成されているため、用紙Ｐの吸着性は転写ベルト３１の外周面３１ａの第２の領域３１ａ２と比較して高くなっている。

転写ベルト３１において、第１の領域３１ａ１の転写ベルト搬送方向（図中矢印Ｂ方向）の下流側には、第１の領域３１ａ１に隣接してベルト位置マーク３１ｂが設けられている。

また、転写ベルト３１の感光体ドラム２１側で、且つ転写ベルト３１の下側で、該転写ベルト３１の外周面３１ａに近接して対向する位置には、ベルト位置マーク３１ｂを検出するための反射型センサ３１ｃが配置されている。

ベルト位置マーク３１ｂは、例えば、転写ベルト３１が黒色または濃色で構成されている時は、白色インク等によるマーキングにて印すことができる。

反射型センサ３１ｃは、転写ベルト３１が回転してベルト位置マーク３１ｂが反射型センサ３１ｃに対向する位置にきた時に、転写ベルト３１上の濃淡差でベルト位置マーク３１ｂを認識するようになっている。

本実施形態では、ベルト位置マーク３１ｂは、転写ベルト３１周上の１箇所に設けられているため、反射型センサ３１ｃにより転写ベルト３１の周上位置を特定することができる。すなわち、反射型センサ３１ｃは、転写ベルト３１の周上位置を特定することにより、第１の領域３１ａ１の位置を特定することができる。つまり、反射型センサ３１ｃは、転写ベルト３１の外周面３１ａにおける第１の領域３１ａ１を判別する領域判別手段として機能している。

次に、本実施形態の画像形成装置１００における画像形成処理について図面を参照して説明する。
図４は本実施形態の画像形成装置の転写工程において用紙が搬送された時の転写ベルトと用紙の位置関係を示す説明図、図５は前記画像形成装置の転写工程において転写が開始された時の転写ベルトと用紙の位置関係を示す説明図、図６は前記画像形成装置の転写工程において転写が終了した時の転写ベルトと用紙の位置関係を示す説明図である。

画像形成装置１００において、画像形成処理が開始されて、反射型センサ３１ｃによりベルト位置マーク３１ｂが検出されると、図４に示すように、用紙Ｐの先端Ｐａがベルト位置マーク３１ｂに隣接して構成された第１の領域３１ａ１の概ね中央に位置するように、レジストローラ４２により用紙Ｐの搬送が開始される。

レジストローラ４２は、図示しない画像形成装置１００の駆動部を制御する制御部により駆動制御されている。

制御部は、反射型センサ３１ｃからの検出信号に基づき、周回する転写ベルト３１上の第１の領域３１ａ１の位置を検出して、第１の領域３１ａ１上に用紙Ｐの先端Ｐａが配置されるように、転写ベルト３１の位置調整を行う機能を備えている。

画像形成部１０３においては、用紙Ｐの先端Ｐａから印字を行わない先端ボイド領域Ｐｂを加えた位置に、印字先端がくるように光書込みユニット２３にて感光体ドラム２１上にレーザ光による潜像を形成し、現像器２４によりトナー像として可視化される。

そして、転写ユニット２５における転写位置で、感光体ドラム２１上に形成された画像（トナー像）と用紙Ｐ及び転写ベルト３１の第１の領域３１ａ１の位置を揃えた状態で転写が行われる。

本実施形態では、転写ベルト３１の周長は画像形成装置１００に通紙可能な最大用紙の全長より長く形成されているため、上述した印字先端（トナー像先端）と、用紙Ｐの先端Ｐａと、第１の領域３１ａ１とを毎回調整することが可能となる。

転写ベルト３１に搬送される用紙Ｐと転写ベルト３１との位置関係は、図５に示すように、用紙Ｐの先端Ｐａが転写ベルト３１に吸着した状態で、転写ベルト３１の第１の領域３１ａ１が、吸着した用紙Ｐの先端Ｐａから印字しない先端ボイド領域Ｐｂの範囲内に位置することが望ましい。実使用上問題なければ、第１の領域３１ａ１が用紙Ｐの印字領域と多少オーバーラップしてもよい。

転写工程において、印字しない先端ボイド領域Ｐｂをすぎると、感光体ドラム２１上には画像が形成されており、転写ベルト３１の第２の領域３１ａ２において感光体ドラム２１上の画像が用紙Ｐに転写される。

第２の領域３１ａ２は、第１の領域３１ａ１と区別して構成されているので、第２の領域３１ａ２の表面粗さは、転写性とクリーニング性に特化した表面性に設定することができる。つまり、第２の領域３１ａ２は、用紙吸着性のために転写性とクリーニング性に特化した性能を犠牲にされることはない。

転写ベルト３１におけるトナー像の用紙Ｐへの転写性については、ある程度以上の表面性があれば大差はないため、転写ベルト３１の表面研磨範囲を限定することにより、コスト低減が可能となる。

また、転写ベルト３１における付着物を除去するクリーニング性については、そのクリーニングシステムに対応した適正な表面性を採用することが望ましい。

クリーニングシステムについては、ウレタン等のゴムシートによるブレードクリーニング方式やブラシクリーニング、ローラクリーニング等の機械的クリーニングのほか、直流および交流電源による電気クリーニングや、機械的クリーニングと電気クリーニングを組み合わせたシステム等多種の方式が考案されており、これらのクリーニングシステムと転写性能に対応して最適な転写ベルト３１の表面性を選択することが可能である。

尚、転写ユニット２５に通紙する用紙サイズ（長さ）が固定（１種類）である画像形成装置においては、用紙後端と転写ベルト３１の位置も常に同じになるため、このような画像形成装置では、図６に示すように、用紙Ｐの後端Ｐｃと第１の領域３１ａ１の間（紙間）を第３の領域３１ａ３として、転写ベルト３１のこの範囲に別の特性を与えることが可能となる。例えば、第３の領域３１ａ３を、クリーニング性が高くなるような表面粗さで形成してもよい。

具体的には、レーザ光の照射が行われずに、本来は画像のない感光体ドラム２１上の領域においては、カブリトナーと呼ばれるわずかなトナーの付着を完全に防止することは極めて困難であるため、実使用において感光体ドラム２１上には必ずこのカブリトナーが付着している。転写ベルト３１においては、一般に表面粗さが小さすぎると、カブリトナーが付着しやすい傾向にあり、表面粗さが大きすぎると、その凹部にトナーが入り込むためクリーニングが困難になる。

そこで、転写ベルト３１上で用紙Ｐで覆われずに感光体ドラム２１と直接対向する紙間領域を第３の領域３１ａ３として、この第３の領域３１ａ３を、クリーニング性能のみに特化した特性を有する表面粗さで形成することで、カブリトナーの転写ベルト３１への付着を抑制し、ベルトクリーニングを容易にすることができる。さらに、第３の領域３１ａ３の表面粗さによっては、ベルトクリーニングを不要にすることも期待できる。

また、転写ユニット２５に通紙する用紙サイズが、用紙長さ、用紙幅ともに完全に一致する１種類の用紙の場合には、用紙と転写ベルト３１の関係は常に一定であるため、用紙が存在する領域では、転写ベルト３１は感光体ドラム２１と直接接触することがないように構成することが可能である。

従って、転写ベルト３１上に用紙が存在する領域においては、転写ベルト３１には前述したカブリトナーが付着することはないため、クリーニング性能を有する必要がなく、転写性能にのみ特化した特性を与えることが可能になる。

以上のように構成したので、本実施形態によれば、転写ベルト３１の用紙Ｐが載置される外周面３１ａを、表面粗さが異なる第１の領域３１ａ１，第２の領域３１ａ２及び第３の領域３１ａ３により構成し、それぞれの領域を、通常転写ベルト３１に求められる主な３つの性能、すなわち用紙吸着性、転写性、クリーニング性に対応した最適な表面粗さで形成したので、それぞれの領域毎に性能を分離して、他の性能のために個々の性能が犠牲にされることがない複数の優れた性能を備えた転写ベルトを実現できる。

また、本実施形態によれば、画像形成装置１００に本発明の構成による転写ベルト３１を採用したので、カブリトナーの無い高品位の画像出力を安定して行うことができる画像形成装置を実現できる。

尚、本実施形態では、転写ベルト３１における第１の領域３１ａ１を、転写ベルト３１の幅方向全域に渡り形成しているが、第１の領域３１ａ１の形成される範囲は、これに限定されるものではなく、例えば、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、転写ベルト１３１の中央域１３１ａ１、両端域１３１ａ２、もしくは、幅方向に長く略幅方向全域１３１ａ３に設けても良い。

以上、本発明の好適な実施形態及びその他の実施例について説明したが、本発明は上述した例に限定されないことは言うまでもなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、直接転写方式によるモノクロ用の画像形成装置に本発明が適用されているが、直接転写方式によるカラー用の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。また、搬送ベルトによりシート部材を搬送する構成を有する装置であれば、本発明を適用するように展開することは容易に可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 前記画像形成装置の画像形成を行なうプロセス周辺の構成を示す説明図である。 （ａ）は本実施形態に係る画像形成装置に採用された転写ベルトと転写ベルト付近の構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。 前記画像形成装置の転写工程において用紙が搬送された時の転写ベルトと用紙の位置関係を示す説明図である。 前記画像形成装置の転写工程において転写が開始された時の転写ベルトと用紙の位置関係を示す説明図である。 前記画像形成装置の転写工程において転写が終了した時の転写ベルトと用紙の位置関係を示す説明図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ本実施形態に係る転写ベルトの転写領域の構成の変形例を示す説明図である。

符号の説明

２１ 感光体ドラム
２５ 転写ユニット（転写部）
３１，１３１ 転写ベルト（搬送ベルト）
３１ａ 外周面
３１ａ１ 第１の領域（表面粗さが異なる領域）
３１ａ２ 第２の領域（表面粗さが異なる領域）
３１ａ３ 第３の領域（表面粗さが異なる領域）
３１ｂ ベルト位置マーク（マーク）
３１ｃ 反射型センサ（領域判別手段）
４２ レジストローラ
１００ 画像形成装置
１３１ａ１ 中央域
１３１ａ２ 両端域
１３１ａ３ 略幅方向全域
Ｐ 用紙
Ｐａ 先端
Ｐｂ 先端ボイド領域
Ｐｃ 後端

Claims (12)

1. シート部材を搬送する無端状の搬送ベルトであって、
   シート部材が載置される外周面は、表面粗さが異なる複数の領域を有することを特徴とする搬送ベルト。
2. 前記表面粗さが異なる領域は、前記外周面に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域であって、前記外周面のその他の領域の表面粗さよりも小さい表面粗さで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送ベルト。
3. 前記表面粗さが異なる領域は、前記外周面に載置されるシート部材と対向する領域であって、前記外周面のその他の領域の表面粗さと異なる表面粗さで形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送ベルト。
4. 前記表面粗さが異なる領域は、前記外周面に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域及び前記シート部材と対向する領域を含む領域と次に載置されるシート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域との間の領域であって、前記シート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域及び前記シート部材と対向する領域の表面粗さとは異なる表面粗さで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の搬送ベルト。
5. 前記表面粗さが異なる領域は、少なくとも搬送ベルトの幅方向の中央部付近に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送ベルト。
6. 前記表面粗さが異なる領域は、少なくとも搬送ベルトの幅方向の両端部付近の領域に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送ベルト。
7. 前記表面粗さが異なる領域は、搬送ベルトの幅方向全域に渡り設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の搬送ベルト。
8. 静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムを備えた画像形成部と、前記感光体ドラムに向かって記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、前記記録媒体搬送手段によって搬送された記録媒体を前記感光体ドラムに沿って搬送する搬送ベルトを備えた転写部とを備え、電子写真方式により前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写するように制御された画像形成装置において、
   前記搬送ベルトとして、前記搬送ベルトの外周面が表面粗さが異なる複数の領域を有する請求項１乃至７のうちの何れか一項に記載の搬送ベルトを用いることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記表面粗さが異なる領域は、前記搬送ベルトの外周面の前記シート部材の搬送方向下流側端部と対向する領域であって、
   前記表面粗さが異なる領域に記録媒体の搬送方向下流側端部が配置されるように、前記搬送ベルトの位置調整を行う搬送ベルト制御手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記表面粗さが異なる領域を判別する領域判別手段を備えたことを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 前記搬送ベルトには、ベルト位置を特定するためのマークが設けられ、
    前記領域判別手段は、前記マークの位置を検出することで、前記表面粗さが異なる領域の位置を特定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記搬送ベルトは、その周長が前記画像形成装置に通紙可能な最大記録媒体の全長よりも長く形成されていることを特徴とする請求項８乃至１１のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。

Images