JP2011043697A - 画像形成装置および転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト状の像担持体と、円筒周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーとを有する画像形成装置および転写装置において、像担持体の速度変動を抑制してこれに起因する像の乱れを防止しうる技術を提供する。
【解決手段】記録材ＲＭを把持するための把持部４４を収容する凹部４１を有する二次転写ローラー４と中間転写ベルト３１とが対向する二次転写位置ＴＲ2の両側に、バネ３３１、３５１によってそれぞれ弾性的に支持されたテンションローラー３３、３５を設ける。中間転写ベルト３１は、二次転写バックアップローラー３４とは異なる位置で中間転写ベルト３１を巻き掛けられたベルト駆動ローラー３２により回転駆動される。二次転写ローラー４の回転に起因して二次転写位置ＴＲ2で生じる中間転写ベルト３１の速度変動は２つのテンションローラー３３、３５により吸収され、像形成への影響がない。
【選択図】図１

Description

この発明は、像を担持するベルト状の像担持体と、該像担持体と当接して転写ニップを形成し、周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーとを備える画像形成装置および転写装置に関するものである。

紙などの記録材上に像形成する画像形成技術の分野においては、いったんベルト状の像担持体上に形成した像を記録材に転写するように構成されたものがある。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、複数のローラーに掛け渡された像担持体としての転写ベルト上に像形成ステーションが像形成を行い、転写ベルトと二次転写ローラーとが互いに当接してなる転写ニップに記録材を通過させることにより、転写ベルトから記録材へ像を転写する。

像担持体から記録材への像転写を高い転写効率で行うためには、転写ニップを通過する記録材に対し高い押圧力が加えられることが望ましい。その一方、このように高い押圧力が加わることにより、記録材が像担持体に貼り付いてしまうおそれがある。例えば特許文献１に記載の画像形成装置は、液体キャリア中に分散させた現像剤により静電潜像を顕像化するいわゆる液体現像方式によるものであり、液体キャリアの残存による記録材の貼り付きが生じやすい。

このような問題を解消するために、例えば特許文献２に記載の技術を採用することが考えられる。特許文献２に記載の画像装置は、円筒状の押圧ローラー（転写ローラーに相当）の周面の一部に開閉自在のグリッパを把持部材として設け、このグリッパにより記録材の端部を把持することによって、押圧ローラーと当接する中間転写部材への記録材の貼り付きを防止している。なお、特許文献２における像担持体である中間転写部材はローラー状の回転体である。

特開２００８−１２２８１５号公報（例えば、図１） 特表２０００−５０８２８０号公報（例えば、図２Ａ）

上記した特許文献１および２の組み合わせを考えた場合、次のような問題が生じうる。すなわち、特許文献２に記載の押圧ローラーでは、把持部材が取り付けられているためその周面が滑らかな円筒面ではなく、このことに起因して、転写ニップでの押圧力がローラーの回転周期に同期して変動することになる。このような変動は、該ローラーと当接するベルト状像担持体の速度変動を引き起こし、結果として、像形成ステーションによって像担持体上に形成される像を乱してしまう。

このような問題は、周面が完全な円筒面でない転写ローラーを用いる場合に共通するものであり、例えば円筒周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーを用いる場合でも生じうる。すなわち、像担持体が転写ローラーの円筒周面部と対向しその表面に当接しているときと、像担持体が転写ローラーの切り欠き部と対向し転写ローラー表面から離間しているときとでは、像担持体表面に加わる押圧力が大きく異なるため、これらの切り替わり時において大きな速度変動を生じる。特に、転写ニップ幅よりも寸法の大きな切り欠き部を有する転写ローラーを用いる場合に顕著である。

この発明にかかるいくつかの態様は、ベルト状の像担持体と、周面の一部を切り欠いた形状を有する転写ローラーとを有する画像形成装置および転写装置において、上記課題を解決して、像担持体の速度変動を抑制してこれに起因する像の乱れを防止しうる技術を提供するものである。

この発明にかかる画像形成装置は、上記課題を解決するため、像を担持するベルト状の像担持体と、前記像担持体に像を形成する作像部と、前記像担持体を巻き掛けて、第１の駆動源により回転駆動されて前記像担持体を駆動させる駆動ローラーと、前記像担持体を巻き掛けたローラーと、周面の一部を切り欠いた形状を有し、前記像担持体の前記ローラー巻き掛け部に当接して転写ニップを形成し、第２の駆動源により回転駆動される転写ローラーと、前記駆動ローラーの巻き掛け位置と、前記ローラーの巻き掛け位置との間で前記像担持体に当接して該像担持体の張力を調整する第１のテンションローラーと、前記第１のテンションローラーの当接位置に対し前記転写ニップを挟む反対側位置で前記像担持体に当接して該像担持体の張力を調整する第２のテンションローラーとを備えることを特徴としている。

また、この発明にかかる転写装置は、上記課題を解決するため、像が転写される転写ベルトと、第１の駆動源により回転駆動され、前記転写ベルトを巻き掛けた駆動ローラーと、前記転写ベルトを巻き掛けたローラーと、周面の一部が切り欠かれた円筒形状を有し、前記転写ベルトの前記ローラー巻き掛け部に当接して転写ニップを形成し、第２の駆動源により回転駆動される転写ローラーと、前記駆動ローラーの巻き掛け位置と、前記ローラーの巻き掛け位置との間で前記転写ベルトに当接して該転写ベルトの張力を調整する第１のテンションローラーと、前記第１のテンションローラーの当接位置に対し前記転写ニップを挟んで反対側の位置で前記転写ベルトに当接して該転写ベルトの張力を調整する第２のテンションローラーとを備えることを特徴としている。

上記のような構成を有する発明では、ベルト状の像担持体（あるいは転写ベルト、以下同様）の張力を調整する第１および第２のテンションローラーが、像担持体と転写ローラーとが当接する転写ニップを挟んでそれぞれ像担持体に当接して設けられている。転写ローラーは周面に切り欠き部を有しているため、この切り欠き部が像担持体に対向しているときと、それ以外のときとで、像担持体に加わる押圧力が大きく変動する。また、像担持体は第１の駆動源により回転駆動される駆動ローラーによって所定の方向に駆動される一方、転写ローラーは第２の駆動源により回転駆動される。しかも、像担持体を駆動する駆動ローラーは、転写ローラーと対向するローラーとは別体である。

このような構成によれば、転写ローラーとの当接に起因する像担持体の速度変動は転写ニップを挟む第１および第２のテンションローラーによって吸収される。このため、像担持体上では、転写ニップから見て第１および第２のテンションローラーそれぞれとの当接部位より遠方側に伝達される速度変動が緩和される。そして、テンションローラーとの当接部位より遠方の領域で駆動ローラーにより像担持体が駆動されることにより、この領域での像担持体の速度変動をより確実に抑えることができる。その結果、この発明では、像担持体の速度変動に起因する像の乱れを効果的に抑制することが可能である。

ここで、第１のテンションローラーおよび第２のテンションローラーは、像担持体の像を担持する面とは反対側の面に当接することが好ましい。こうすることで、像担持体上に担持される像が第１または第２のテンションローラーに触れて乱れることが防止される。

また、像担持体では、作像部で作像された後、駆動ローラーにより駆動され、駆動された像担持体に転写ニップが形成される配置とする、つまり、作像部により作像される作像位置、駆動ローラーにより駆動される位置および転写ニップの位置が像担持体の移動方向に沿ってこの順番に並ぶ配置であることがより好ましい。こうすることにより、転写ニップにおいて像担持体の速度を乱す要因が生じたとしても、駆動ローラーに与えられる駆動力により速度変動を抑えることができる。また、作像位置を通過する像担持体は駆動ローラーの回転により常に引っ張られた状態となるので、作像位置で像担持体が弛むことに起因する像の乱れを防止することができる。第１のテンションローラーの巻き掛け位置よりも上流で駆動ローラーが像担持体に当接しているのがより好ましく、このようにすると、転写ニップと駆動ローラーとの間が第１のテンションローラーにより分離されるので、速度変動を抑制する効果をより高めることができる。また、作像部が像担持体の駆動方向に沿って複数設けられる場合には、各作像部についての作像位置の全てに対して、駆動ローラーが下流側となるようにするのが望ましい。

また、作像部で作像された像担持体に対してさらに作像する第２作像部を有し、転写ニップから、作像部により作像される像担持体の作像位置までの像担持体の移動方向に沿った像担持体の周長が、第２作像部により作像される像担持体の作像位置から転写ニップまでの像担持体の移動方向に沿った像担持体の周長よりも長くなるようにしてもよい。

このようにすると、像担持体の移動方向における作像部の下流側に第２作像部が配置される。像担持体の移動方向における転写ニップよりも上流側では、第２作像部から転写ニップまでの間に駆動ローラーが介在しているため、転写ニップにおける速度変動の影響が作像位置に及ぶのを駆動ローラーが抑えるように作用する。一方、転写ニップの下流側では駆動ローラーによる抑制効果は弱いが、作像部による作像位置までのベルト周長を長くすることで、ベルト状像担持体自体の塑性や弾性による速度変動の吸収効果により、作像位置への速度変動の影響を抑えることができる。

なお、作像部が１組だけの場合でも同様である。すなわち、当該作像部による作像位置と転写ニップとの間の像担持体の周長は、像担持体の駆動方向における転写ニップの上流側よりも下流側でより長くすることが望ましい。

この場合において、第１のテンションローラーはバネ定数ｋ１である第１のバネで支持され、また第２のテンションローラーはバネ定数ｋ２である第２のバネでそれぞれ支持されるように構成するとともに、第１のテンションローラーへの像担持体の巻き掛け角、すなわちテンションローラーの外周面のうち像担持体が巻き掛けられた部分である円筒面の中心角をθ１、第２のテンションローラーへの像担持体の巻き掛け角をθ２としたとき、下式：
ｋ１／ｓｉｎ（θ１／２）＜ｋ２／ｓｉｎ（θ２／２）
の関係を有するようにしてもよい。

バネで支持された第１および第２のテンションローラーでは、転写ニップで発生した速度変動を吸収するためにテンションローラー自身が振動することになるが、振動を早期に収束させるにはバネ定数を大きくすることが好ましい一方、速度変動を吸収する効果の点ではバネ定数が小さい方が好ましいという相反する要求がある。詳しくは後述するが、上記関係を満たすようにすることで、像担持体の速度変動の吸収効果と、テンションローラー自体の振動の早期収束効果とを両立させることが可能となる。

また、上記のように構成された画像形成装置および転写装置では、転写ローラーの周面に弾性層が配設されてもよい。これにより、転写ニップを通過する記録材に高い押圧力をムラなく印加することができるので、像担持体から記録材への像転写を効率よく行うことができる。特に、転写ローラー表面にシート状弾性体を巻き付けることで上記構造を実現する場合にはシートの端部処理を行う必要があるが、この発明によれば、像担持体の速度変動を招くことなく、転写ローラーに切り欠き部を設けて端部処理を行うことができる。

また、転写ローラー周面の切り欠き部に、像を転写される記録材を把持する把持部を配設することができる。このような把持部を設けることで、転写ニップにおける像担持体への記録材の貼り付きを確実に防止することができる。この発明では、転写ローラーに切り欠き部を設けたことによる像担持体の速度変動が防止されている。そのため、切り欠き部に把持部を収容することで、速度変動に起因する像の乱れと、像担持体への記録材の貼り付きとを共に効果的に防止して、品質の良好な画像を効率よく記録材上に形成することができる。

本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図。 図１の装置の電気的構成を示すブロック図。 二次転写ローラーの全体構成を示す斜視図。 テンションローラーの配置をより詳しく説明するための図。 テンションローラーの作用を説明するための図。 図１の画像形成装置の動作例を示すタイミングチャート。 図１の画像形成装置の動作を模式的に示す第１の図。 図１の画像形成装置の動作を模式的に示す第２の図。 本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図。 第２実施形態におけるローラーの配置をより詳しく説明するための図。

図１は本発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、互いに異なる色の画像を形成する４個の画像形成ステーション２Ｙ（イエロー用）、２Ｍ（マゼンタ用）、２Ｃ（シアン用）および２Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてカラー画像を形成するカラーモードと、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードとを選択的に実行可能となっている。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令がＣＰＵやメモリーなどを有するコントローラー１０に与えられると、このコントローラー１０が装置各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシート状の記録材ＲＭに画像形成指令に対応する画像を形成する。

各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋは、トナー色を除けばいずれも同じ構造および機能を有している。そこで、図１では、図を見やすくするために、画像形成ステーション２Ｃを構成する各部品にのみ符号を付し、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋに付すべき符号については記載を省略する。また、以下の説明では、図１に付した符号を参照して画像形成ステーション２Ｃの構造および動作を説明するが、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋの構造および動作も、トナー色が異なることを除けば同じである。

画像形成ステーション２Ｃには、シアン色のトナー像がその表面に形成される、感光体ドラム２１が設けられている。感光体ドラム２１は、その回転軸が主走査方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に平行もしくは略平行となるように配置されており、図１中矢印Ｄ21の方向に所定速度で回転駆動される。

感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１表面を所定の電位に帯電させるコロナ帯電器である帯電器２２と、感光体ドラム２１表面を画像信号に応じて露光することで静電潜像を形成する露光ユニット２３と、該静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニット２４と、第１スクイーズ部２５と、第２スクイーズ部２６と、該トナー像を転写ユニット３の中間転写ベルト３１に一次転写する一次転写ユニットと、転写後の感光体ドラム２１の表面をクリーニングするクリーニングユニットと、クリーナブレードとが、それぞれこれらの順に感光体ドラム２１の回転方向Ｄ21（図１では、時計回り）に沿って配設されている。

帯電器２２は感光体ドラム２１の表面に接触しないものであり、この帯電器２２には、従来周知慣用のコロナ帯電器を用いることができる。コロナ帯電器にスコロトロン帯電器を用いた場合には、スコロトロン帯電器のチャージワイヤには負のワイヤ電流が流されるとともに、グリッドには直流（ＤＣ）のグリッド帯電バイアスが印加される。帯電器２２によるコロナ放電で感光体ドラム２１が帯電されることで、感光体ドラム２１の表面の電位が略均一の電位に設定される。

露光ユニット２３は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームにより感光体ドラム２１表面を露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。この露光ユニット２３としては、半導体レーザからの光ビームをポリゴンミラーにより主走査方向に走査させるもの、あるいは発光素子を主走査方向に配列したラインヘッド等により構成することができる。

こうして形成された静電潜像に対して現像ユニット２４からトナーが付与されて、静電潜像がトナーにより現像される。なお、この画像形成装置１の現像ユニット２４では、キャリア液内にトナーを概略重量比２０％程度に分散させた液体現像剤を用いてトナー現像が行われる。この実施形態では、従来一般的に使用されている、Isopar（商標：エクソン）をキャリア液とした低濃度（１〜２ｗｔ％）かつ低粘度の常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性の樹脂中へ顔料などの着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形粒子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約２０%とした高粘度（３０〜１００００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤が用いられる。

第１スクイーズ部２５および第２スクイーズ部２６にはスクイーズローラーがそれぞれ設けられている。そして、各スクイーズローラーが感光体ドラム２１の表面と当接してトナー像の余剰キャリア液やカブリトナーを除去する。なお、本実施形態では２つのスクイーズ部２５、２６により余剰キャリア液やカブリトナーを除去しているが、スクイーズ部の個数や配置などはこれに限定されるものではなく、例えば１個のスクイーズ部を配置してもよい。

スクイーズ部２５、２６を通過してきたトナー像は一次転写ユニットにより中間転写ベルト３１に一次転写される。この中間転写ベルト３１は、その表面、より詳しくはその外周面にトナー像を一時的に担持可能な像担持体としての無端状ベルトであり、複数のローラー３２、３３、３４および３５に掛け渡されている。このうちローラー３２はベルト駆動モーターＭ３に機械的に接続されて、中間転写ベルト３１を図１の矢印方向Ｄ31に周回駆動するベルト駆動ローラーとして機能している。図２に示すように、本実施形態ではベルト駆動モーターＭ３を駆動させるためにドライバー１１が設けられており、ドライバー１１は、コントローラー１０から与えられる指令パルスに応じた駆動信号をベルト駆動モーターＭ３に出力する。これにより、ベルト駆動ローラー３２は指令パルスに対応する周速度で回転し、中間転写ベルト３１の表面は一定の速度で方向Ｄ31に周回移動する。なお、同図中の符号Ｅ３はベルト駆動モーターＭ３に取り付けられたエンコーダーであり、ベルト駆動モーターＭ３の回転に対応する信号をドライバー１１に与え、これを受け取ったドライバー１１は上記信号に基づきベルト駆動モーターＭ３をフィードバック制御する。

詳しくは後述するが、中間転写ベルト３１を掛け渡されたローラー３２ないし３５のうち、モーターにより駆動されるのは上記したベルト駆動ローラー３２のみであり、他のローラー３３、３４および３５は駆動源を有しない従動ローラーである。

一次転写ユニットは一次転写バックアップローラー２７１を有しており、一次転写バックアップローラー２７１は中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラム２１と対向して配設されている。感光体２１と中間転写ベルト３１とが当接する一次転写位置ＴＲ1では、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写ベルト３１の外周面（一次転写位置ＴＲ1において下面）に転写される。こうして画像形成ステーション２Ｃにより形成されたシアン色のトナー像が中間転写ベルト３１に転写される。同様に、他の画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍおよび２Ｋでもトナー像の転写が実行されることで、各色のトナー像が中間転写ベルト３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像が形成される。一方、モノクロトナー像が形成される際には、ブラック色に対応した画像形成ステーション２Ｋのみにおいて、中間転写ベルト３１へのトナー像転写が行われる。

こうして中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は二次転写位置ＴＲ2に搬送される。この二次転写位置ＴＲ2では、中間転写ベルト３１を巻き掛けられたローラー３４に対して二次転写ローラー４が中間転写ベルト３１を挟んで対向配置されており、中間転写ベルト３１表面と転写ローラー４表面とが互いに当接して転写ニップを形成している。すなわち、ローラー３４は二次転写バックアップローラーとして機能している。

二次転写位置ＴＲ2においては、中間転写ベルト３１上に形成された単色あるいは複数色のトナー像が、一対のゲートローラー５１から搬送経路ＰＴに沿って搬送される記録材ＲＭに転写される。なお、この実施形態では、液体現像剤を用いてトナー像を形成する湿式現像方式でトナー像を形成しているので、良好な転写特性を得るために、転写ニップにおいては中間転写ベルト３１に対し記録材ＲＭが高い押圧力で押圧されることが望まれる。また、液体現像剤を介在させるため、記録材ＲＭが中間転写ベルト３１に貼り付きジャムとなる可能性が高い。そこで、この実施形態では、後で詳述するように把持部を有する二次転写ローラー４が用いられている。

トナー像が二次転写された記録材ＲＭは、二次転写ローラー４から搬送経路ＰＴ上に設けられた搬送ローラー７により、図示を省略する定着ユニットへ送出される。定着ユニットでは、記録材ＲＭに転写されたトナー像に熱や圧力などが加えられて記録材ＲＭへのトナー像の定着が行われる。

図３は二次転写ローラーの全体構成を示す斜視図である。図１および図３に示すように、二次転写ローラー４は、円筒の外周面の一部を切り欠いてなる凹部４１が設けられたローラー基材４２を有している。このローラー基材４２では、回転軸Ａ４中心に方向Ｄ4に回転自在の回転シャフト４２１が二次転写バックアップローラー３４の回転軸と平行または略平行に配置されるとともに、当該回転シャフト４２１の両端部に側板４２２、４２２がそれぞれ取り付けられている。より詳しくは、これらの側板４２２、４２２はいずれも円盤形状の金属プレートに対して切り欠き部４２２ａを設けた形状を有している。そして、図３に示すように切欠部４２２ａ、４２２ａが互いに対向しながら中間転写ベルト３１の幅よりも少し長い距離だけ離間して回転シャフト４２１に取り付けられている。こうして、全体的にはドラム形状を有するものの、その外周面の一部に回転シャフト４２１と平行または略平行に延びる凹部４１を有する、ローラー基材４２が形成されている。

また、ローラー基材４２の外周面、つまり金属プレート表面のうち凹部４１の内部に相当する領域を除く表面領域にゴムや樹脂などの弾性層４３が形成されている。この弾性層４３は駆動ローラー３２に巻き掛けられた中間転写ベルト３１と対向して転写ニップＮＰを形成する。

また、凹部４１の内部には、記録材ＲＭを把持するための把持部４４が配設されている。この把持部４４は、凹部４１の内底部からローラー基材４２の外周面に立設されたグリッパ支持部材４４１と、グリッパ支持部材４４１の先端部に対して接離自在に支持されたグリッパ部材４４２とを有している。また、グリッパ部材４４２はグリッパ駆動部（図示省略）と接続されている。そして、コントローラー１０からのアングリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材４４２の先端部がグリッパ支持部材４４１の先端部から離間して記録材ＲＭの把持準備や把持開放を行う。一方、コントローラー１０からのグリップ指令を受けてグリッパ駆動部が作動することでグリッパ部材４４２の先端部がグリッパ支持部材４４１の先端部に移動して記録材ＲＭを把持する。なお、把持部４４の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば特許文献２などに記載されている従来より公知の把持機構を採用することができる。

二次転写ローラー４の両端部では、各側板４２２の外側面に支持部材４６が取り付けられており、ローラー基材４２と一体的に回転可能となっている。また、支持部材４６には凹部４１に対応して平面領域４６１が形成されている。そして、平面領域４６１に転写ローラー側度当て部材４７がそれぞれ取り付けられている。度当て部材４７では、基台部位４７１が支持部材４６に取り付けられるとともに、基台部位４７１から度当て部位４７２が平面領域４６１の法線方向に延設されており、度当て部位４７２の先端部は凹部４１の開口側端部の近傍まで延びている。つまり、回転シャフト４２１の端部からローラー基材４２を見ると、度当て部材４７が凹部４１を塞ぐように配置されている。したがって、二次転写ローラー４の回転によって凹部４１が中間転写ベルト３１と対向する位置に到達した場合には、度当て部材４７が二次転写バックアップローラー３４の端部表面に当接する。これにより、二次転写ローラー４を回転駆動するモーターから見た負荷トルクの変動を軽減することができる。

なお、この実施形態では、ローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った凹部４１の開口部長さ（開口幅）Ｗ41は約１０５ｍｍである。二次転写ローラー４の外周面のうち凹部４１を除く領域に形成された弾性層４３が中間転写ベルト３１に対向する位置にあるとき、弾性層４３が中間転写ベルト３１に押し付けられて転写ニップＮＰが形成される。ローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った転写ニップＮＰの長さ（転写ニップ幅）Ｗnpは１１ｍｍ程度であり、
（凹部４１の開口幅Ｗ41）＞（転写ニップＮＰでの転写ニップ幅Ｗnp）
の関係を有している。したがって、二次転写ローラー４の凹部４１が中間転写ベルト３１と対向した状態では、一時的に転写ニップが消失することになる。

また、ローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った弾性層４３の長さは約４９５ｍｍに設定されており、これは、この装置１において使用可能な記録材ＲＭのうち最も大きなサイズのものを巻き付けることができるようにしたものである。すなわち、弾性層４３の長さは、使用可能な記録材のうちローラー基材４２の回転方向Ｄ4に沿った長さが最大であるものの長さよりも長くなるように定められている。

二次転写ローラー４の回転シャフト４２１に対して転写ローラー駆動モーターＭ４が機械的に接続されている。また、本実施形態では、転写ローラー駆動モーターＭ４を駆動させるためにドライバー１２が設けられている。ドライバー１２は、コントローラー１０から与えられる指令に応じてモーターＭ４を駆動して二次転写ローラー４を図１紙面において時計回りの方向Ｄ4、つまりベルト移動方向Ｄ31に対しウィズ方向に回転駆動する。二次転写バックアップローラー３４は、それ自身は駆動源を有しない従動ローラーである。モーター駆動される二次転写ローラー４に対向する二次転写バックアップローラー３４を従動ローラーとすることで、転写ニップＮＰにおける二次転写ローラー４と中間転写ベルト３１との間、あるいは中間転写ベルト３１と二次転写バックアップローラー３４との間での滑りを防止することができる。

本実施形態では、モーターＭ４としてＡＣサーボーモーターを用いるとともに、当該ＡＣサーボーモーターをドライバー１２により位置制御したり、トルク制御することができるように構成されている。すなわち、ドライバー１２は位置制御回路およびトルク制御回路を有しており、位置制御およびトルク制御を選択的に実行可能となっている。このドライバー１２に対し、コントローラー１０は位置情報に関連する指令パルス、トルク情報に関連する指令トルクおよび制御切替信号を入力可能となっている。

なお、図２中の符号Ｅ４は転写ローラー駆動モーターＭ４に取り付けられたエンコーダーであり、転写ローラー駆動モーターＭ４の回転に対応する信号をドライバー１２に与え、これを受け取ったドライバー１２は上記信号に基づき当該モーターＭ４をフィードバック制御する。また、符号８は二次転写ローラー４の回転シャフト４２１の一方端部に連結された位相検出センサーであり、コントローラー１０はこの位相検出センサー８の出力から、二次転写ローラー４の回転位相を把握することができる。

中間転写ベルト３１を掛け渡されたローラーのうち、転写ニップＮＰを挟む位置に設けられたローラー３３、３５は、その回転軸がそれぞれバネ３３１、３５１によって弾性的に支持されて中間転写ベルト３１の張力を調整するテンションローラーである。より詳しくは、テンションローラー３３の回転軸は、略水平方向に伸縮自在のバネ３３１によって弾性的に支持されており、これにより、テンションローラー３３は、中間転写ベルト３１を巻き掛けられた状態で略水平方向に所定量移動自在となっている。

また、テンションローラー３５の回転軸は、駆動ローラー３２の外周面と二次転写バックアップローラー３４の外周面との双方に接する仮想的な平面に略直交する方向に伸縮自在のバネ３５１によって弾性的に支持されており、これにより、テンションローラー３５は、中間転写ベルト３１を巻き掛けられた状態で同方向に所定量移動自在となっている。そして、定常状態では、ベルト駆動ローラー３２と二次転写バックアップローラー３４との間に張架された中間転写ベルト３１を外側に向けて押し広げるように、テンションローラー３５はバネ３５１によって付勢されている。

二次転写位置ＴＲ2においては、二次転写ローラー４の回転に伴って中間転写ベルト３１と対向する二次転写ローラー４の表面が弾性層４３から凹部４１に切り替わるときや、これとは逆に凹部４１から弾性層４３に切り替わるときに、ベルト駆動ローラー３２を駆動するベルト駆動モーターＭ３の負荷トルクが大きく変動する。弾性層４３と中間転写ベルト３１との間に高い押圧力が印加されている場合には特に変動が大きい。これに起因して中間転写ベルト３１の速度変動や振動が生じ、ベルト３１の張力が一時的に変化することが考えられる。

しかしながら、この実施形態では、中間転写ベルト３１の張架方向に沿って二次転写位置ＴＲ2を挟むように設けられた１対のテンションローラー３３、３５がその回転軸を移動させることによって張力の変動を打ち消すように作用する。このため、二次転写位置ＴＲ2における中間転写ベルト３１の速度変動や振動が各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋに対応する一次転写位置ＴＲ1に及ぶのが防止される。一次転写位置ＴＲ1における中間転写ベルト３１の速度変動や振動は、画像形成ステーションから転写されるトナー像を乱し画像品質を低下させてしまうが、この実施形態ではこのような像形成への影響が未然に防止されている。

テンションローラー３３、３５はいずれも、中間転写ベルト３１の内側、つまり中間転写ベルト３１の像担持面である表面とは反対側の裏面側から中間転写ベルト３１に当接している。その理由は以下の通りである。まず、像担持面の反対側に当接することにより、テンションローラー３３、３５が中間転写ベルト３１に担持されるトナー像を乱したり、逆に中間転写ベルト３１に残留付着するトナー等によって汚されることがない。また、テンションローラーによる張力の調整効果を大きくするためには中間転写ベルト３１の巻き掛け角を大きく取ることが有効であるが、テンションローラーを像担持面に当接させ、しかも巻き掛け角を大きくしようとすると、中間転写ベルト３１の表面に負の大きな曲率を持たせる必要があり、トナー像への影響が懸念され、構造的にも問題がある。これらの理由から、テンションローラー３３、３５は中間転写ベルト３１の裏面に当接するようにしている。

また、この実施形態では、ベルト移動方向Ｄ31においてテンションローラー３３の下流からベルト駆動ローラー３２の上流までの間で中間転写ベルト３１の表面が略水平姿勢となるように、ベルト駆動ローラー３２およびテンションローラー３３を配置している。そして、各画像形成ステーションについての一次転写位置ＴＲ1が、いずれも中間転写ベルト３１表面（より詳しくはトナー像が転写される下面）により形成される同一平面上に配置されるようにしている。さらに、テンションローラー３３の回転軸の移動方向についても略水平方向となるようにしている。このため、速度変動や振動を吸収するためにテンションローラー３３が動いたとしても中間転写ベルト３１表面の水平は保たれており、像形成への影響を最小限に抑えることができる。なお、画像形成ステーションの近傍で中間転写ベルト３１表面が水平であることは必須でないが、少なくとも、ベルト３１表面の移動方向とテンションローラー３３の移動方向とが同一または略同一であることが望ましい。

なお、テンションローラー３５については、一次転写位置ＴＲ1との間にベルト駆動ローラー３２が介在していることからその移動方向については像形成上の制約を受けない。そこで、駆動ローラー３２の外周面と二次転写バックアップローラー３４の外周面との双方に接する仮想的な平面に略直交する方向に移動するようにして、中間転写ベルト３１の速度変動や振動を最も効果的に低減することができるようにしている。

また、テンションローラー３３に巻き掛けられた中間転写ベルト３１の近傍には、中間転写ベルト３１表面に対して離当接自在に構成されたクリーナーユニット３９が設けられている。クリーナーユニット３９は中間転写ベルト３１表面に残留するトナーを掻き落とすことで、中間転写ベルト３１をクリーニングする。このクリーナーユニット３９は、バネ３３１によって支持されたテンションローラー３３の回転軸と一体的に支持されており、テンションローラー３３の変位にしたがって変位する。このため、クリーナーユニット３９と中間転写ベルト３１との相対位置は変動しない。

図４はテンションローラーの配置をより詳しく説明するための図である。この実施形態では、２つのテンションローラー３３、３５による変動吸収効果を高めるために、テンションローラーの配置に関して以下のような工夫がなされている。第１にその位置である。

まず、この実施形態では、中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31における上流側のテンションローラー３５から二次転写位置ＴＲ2を経由して下流側のテンションローラー３３に至る経路の外に、ベルト駆動ローラー３２を設けている。これにより、転写ローラー駆動モーターＭ４から二次転写ローラー４を介して中間転写ベルト３１に与えられる駆動力と、ベルト駆動モーターＭ３からベルト駆動ローラー３２を介して中間転写ベルト３１に与えられる駆動力とをテンションローラーにより分離して、両者の相互干渉を防止することができる。

ここで、中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31に沿って、二次転写位置ＴＲ2から、画像形成ステーションのうち中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31において最も下流側にある画像形成ステーション２Ｋに対応する一次転写位置ＴＲ1kまでの中間転写ベルト３１の周長を符号Ｌ1により表す。また、二次転写位置ＴＲ2から、画像形成ステーションのうち中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31において最も上流側にある画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1yまでの中間転写ベルト３１の周長を符号Ｌ2により表す。このとき、
Ｌ1＜Ｌ2 … （式１）
の関係が成立するように、各ローラー３２ないし３５の配置を定める。

このような配置によれば次のような作用効果が得られる。まず、二次転写位置ＴＲ2と一次転写位置ＴＲ1kとの間には、二次転写位置ＴＲ2で生じる中間転写ベルト３１の速度変動や振動を吸収することができる要素として、テンションローラー３５とベルト駆動ローラー３２とが設けられている。このうち、テンションローラー３５はその位置を変化させることで変動を吸収する。また、ベルト駆動ローラー３２は、ベルト駆動モーターＭ３の駆動トルクによって変動を押さえ込む。このように、二次転写位置ＴＲ2から一次転写位置ＴＲ1kへの変動の伝播はテンションローラー３５とベルト駆動ローラー３２との２段階で阻止されているので、この部分の中間転写ベルト３１の周長Ｌ1が短くても、一次転写位置ＴＲ1kへの影響はほぼ確実に抑えられる。

一方、二次転写位置ＴＲ2と一次転写位置ＴＲ1yとの間には、テンションローラー３３が介在するのみである。そこで、この部分における中間転写ベルト３１の周長Ｌ2を長くすることで、ベルト自体が有する塑性や弾性によって、二次転写位置ＴＲ2から一次転写位置ＴＲ1yへの変動の伝播をより低減させることが可能となる。

テンションローラー３３、３５による変動吸収効果を高めるための第２の工夫は、それぞれのテンションローラーへの中間転写ベルト３１の巻き掛け量とバネの強さとの関係である。

図５はテンションローラーの作用を説明するための図である。テンションローラー３５がバネ３５１の伸縮によりｘ1だけ変位したときに生じる中間転写ベルト３１の張力の変化量Ｔ1を考える。ここで、バネ３５１のバネ定数をｋ1、テンションローラー３５への中間転写ベルト３１の巻き掛け角をθ1とする。バネ３５１の変形によって生じる力Ｆ1は、次式、
Ｆ1＝ｋ1・ｘ1 … （式２）
により表される。この力Ｆ1と、中間転写ベルト３１の表面に沿って巻き掛け位置の上流側および下流側にそれぞれ作用する張力Ｔ1の合力とがつり合うので、図５に示す関係から、次式、
２Ｔ1・ｓｉｎ（θ1）＝Ｆ1 … （式３）
が成立する。したがって、（式２）、（式３）より、次式、
Ｔ1＝（１／２）・ｋ1・ｘ1／｛ｓｉｎ（θ1／２）｝ … （式４）
が導かれる。

同様に、テンションローラー３３を支持するバネ３３１のバネ定数をｋ2、テンションローラー３３１の変位量をｘ2、テンションローラー３３への中間転写ベルト３１の巻き掛け角をθ2とすると、テンションローラー３３の変位による中間転写ベルト３１の張力の変化量Ｔ2は、次式、
Ｔ2＝（１／２）・ｋ2・ｘ2／｛ｓｉｎ（θ2／２）｝ … （式５）
により表される。

２つのテンションローラーによる中間転写ベルト３１の張力の変化が互いに打ち消し合うための条件はＴ1＝Ｔ2である。さらに、一次転写位置ＴＲ1yの近傍に配置されたテンションローラー３３の変位は像形成への影響が大きいため、その影響を小さくするためには、テンションローラー３３の変位量ｘ2が、一次転写位置ＴＲ1kに対しベルト駆動ローラー３２を挟んで設けられたテンションローラー３５の変位量ｘ1よりも小さいことが望ましい。これらの条件と、（式４）、（式５）より、望ましい条件として次式、
ｋ1／ｓｉｎ（θ1／２）＜ｋ2／ｓｉｎ（θ2／２） … （式６）
の関係が得られる。

テンションローラー３５、３３に対する中間転写ベルト３１の巻き掛け角θ1、θ2、およびそれらを支持するバネ３５１、３３１のバネ定数ｋ1、ｋ2の間に上記（式６）の関係が成立するとき、二次転写位置ＴＲ2における中間転写ベルト３１の速度変動や振動により、テンションローラー３５は比較的大きく変位することになる。しかしながら、テンションローラー３５の巻き掛け位置と一次転写位置ＴＲ1kとの間では中間転写ベルト３１はベルト駆動ローラー３２に巻き掛けられているため、テンションローラー３５の変位は像形成に影響しない。一方、一次転写位置ＴＲ1yの近傍に設けられたテンションローラー３３では変位がより小さく抑えられており、像形成への影響も最小限に抑えられる。

また、ベルト駆動ローラー３２が、中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31において最下流側の一次転写位置ＴＲ1kよりも下流側、かつテンションローラー３５が中間転写ベルト３１と当接する位置よりも上流側で中間転写ベルト３１に当接している。これは、テンションローラー３５の変位を一次転写位置ＴＲ1kに伝達しないためであるが、こうすることで以下のような作用も得られる。すなわち、このような構成によれば、各画像形成ステーションに対応する一次転写位置ＴＲ1を通過する中間転写ベルト３１は、ベルト駆動ローラー３２によって略一定のトルクで常に引っ張られた状態となっている。このため、各一次転写位置ＴＲ1において中間転写ベルト３１が弛むことがなく、一次転写位置ＴＲ1において各画像形成ステーションから転写されるトナー像が乱れることがない。また、弛みが生じないため中間転写ベルト３１の周上に沿った各一次転写位置ＴＲ1間の距離が変動しないので、各色のトナー像を重ね合わせる際の位置ズレを防止することができる。

これらの代表的な数値例を示すと、
Ｌ1：４７６ｍｍ、
Ｌ2：８４８ｍｍ、
θ1：４２．７度、
θ2：１６８．９度、
ｋ1：１．０Ｎ／ｍｍ、
ｋ2：５．９Ｎ／ｍｍ、
である。このとき、
ｋ1／ｓｉｎ（θ1／２）≒２．７Ｎ／ｍｍ、
ｋ2／ｓｉｎ（θ2／２）≒５．９Ｎ／ｍｍ、
であり、（式１）および（式６）の関係が満たされる。

次に、上記のように構成された画像形成装置１の動作について図６ないし図８を参照しつつ説明する。図６は図１の画像形成装置の動作例を示すタイミングチャートである。また、図７および図８は図１の画像形成装置の動作を模式的に示す図である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置からカラー画像を形成する旨の画像形成指令がコントローラー１０に与えられると、このコントローラー１０は図示を省略するメモリー内に記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御する。まず、ベルト駆動モーターＭ３および転写ローラー駆動モーターＭ４が作動して中間転写ベルト３１および二次転写ローラー４をそれぞれ駆動する。

二次転写ローラー４に設けられた位相検出センサー８（図２）は、二次転写位置ＴＲ2において中間転写ベルト３１に対向する二次転写ローラー４表面が弾性層４３を有する円筒状の周面から凹部４１に切り替わるとき、および、凹部４１から弾性層４３に切り替わるときのそれぞれに、一時的にＨレベルの信号を出力する。コントローラー１０は当該信号レベルの変化に基づきドライバー１２による二次転写ローラー４の駆動制御態様を位置制御とトルク制御に交互に切り替える。より具体的には、二次転写ローラー４の凹部４１が中間転写ベルト３１に対向しているときには位置制御、弾性層４３が中間転写ベルト３１に対向して転写ニップＮＰが形成されているときにはトルク制御が行われる。なお、ベルト駆動モーターＭ３については常に位置制御が行われ、中間転写ベルト３１の表面は所定の移動速度で周回移動する。

タイミングｔA0で位相検出センサー８の出力が変化し、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４が凹部４１から弾性層４３に変化して転写ニップＮＰが形成されるとき、コントローラー１０は制御切替信号によりドライバー１２による駆動制御態様をトルク制御に切り替えるとともに指令トルクをドライバー１２に与えて二次転写ローラー４をトルク制御する。また、当該タイミングｔA0を露光開始起点とし、各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋでトナー像を形成し、中間転写ベルト３１の表面にトナー像を一次転写していく。

つまり、図６に示すように、タイミングｔA0から時間Ｔaが経過すると、コントローラー１０からの各種信号に基づき画像形成ステーション２Ｙで露光ユニット２３による潜像形成が開始され、イエロートナーによるトナー像が形成される。また、イエロー用露光が開始されてから時間Ｔbが経過すると、マゼンタ用露光が開始され、またマゼンタ用露光開始から時間Ｔcが経過すると、シアン用露光が開始され、またシアン用露光開始から時間Ｔdが経過すると、ブラック用露光が開始される。こうして、各色のトナー像が形成されるとともに、中間転写ベルト３１上に順次重ね合わされ、フルカラーのトナー像ＴＩが中間転写ベルト３１の表面上に形成される。

こうして各色のトナー像を形成している間に、二次転写ローラー４は回転方向Ｄ4にさらに１周回転し、いったん解消された転写ニップＮＰが再び形成される。このタイミングｔA1から所定時間Ｔeが経過すると、コントローラー１０はゲートローラー５１に接続されたゲートローラー駆動モーター（図示省略）を制御するドライバー（図示省略）に指令パルスを入力してゲートローラー駆動モーターを作動させる。これにより二次転写位置ＴＲ2への記録材ＲＭの搬送が開始される（図７（ａ））。

また、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４が凹部４１に変化して転写ニップが解消されると、当該タイミングｔB2でコントローラー１０は制御切替信号によりドライバー１２による駆動制御態様をトルク制御から位置制御に切り替えるとともに指令パルスをドライバー１２に与える。これにより、二次転写ローラー４が回転方向Ｄ4に回転して、所定の記録材把持位置（図７（ｂ））に移動する。また、グリッパ部材４４２の先端部がグリッパ支持部材４４１の先端部から離間させられて記録材ＲＭの把持準備が完了する。そして、ゲートローラー５１により送られてくる記録材ＲＭの先端部がグリッパ部材４４２とグリッパ支持部材４４１との間に進入し、紙銜え動作が開始される（図７（ｂ））。なお、ここでは説明の便宜上「紙銜え動作」と称しているが、記録材ＲＭは紙に限定されないことは前記した通りである。

コントローラー１０はタイミングｔB2と同時または若干遅れてグリッパ駆動部（図示省略）に把持指令を与える。この把持指令を受けてグリッパ駆動部が作動してグリッパ部材４４２の先端部をグリッパ支持部材４４１の先端部に移動させる。これによって、記録材ＲＭの先端部が把持され、「紙銜え動作」が完了する（図７（ｃ））。なお、この「紙銜え動作」の完了時点では、図７（ｃ）に示すようにトナー像ＴＩは中間転写ベルト３１表面の移動方向Ｄ31における二次転写位置ＴＲ2の上流側に位置している。

こうして記録材ＲＭはその先端部を把持部４４により把持されたまま二次転写ローラー４とともに回転方向Ｄ4に搬送される。そして、二次転写ローラー４表面の弾性層４３が二次転写位置ＴＲ2に到達し転写ニップＮＰが形成開始されるタイミングｔA2では、記録材ＲＭは二次転写ローラー４の弾性層４３と中間転写ベルト３１表面との間の転写ニップＮＰに挟持され、これらの回転に伴って搬送される。これにより中間転写ベルト３１に形成されたトナー像ＴＩの記録材ＲＭの下面（表面）への二次転写が開始される（図７（ｄ））。また、このタイミングｔA2でコントローラー１０は制御切替信号によりドライバー１２による駆動制御態様をトルク制御に切り替えるとともに指令トルクをドライバー１２に与えて二次転写ローラー４をトルク制御する。

こうしてトルク制御されながら二次転写ローラー４は回転方向Ｄ4に回転し、それに伴って記録材ＲＭは先端部を把持部４４で保持された状態のまま転写ニップＮＰの間を通過してトナー像ＴＩの二次転写が進行していく（図８（ａ））。そして、把持部４４が搬送ローラー７の上流側端部（図１の右端側端部）の近傍位置まで移動してくると、この把持部４４に保持されている記録材先端部は中間転写ベルト３１から十分に分離されて搬送ローラー７の搬送入り口まで搬送されてきている。図８（ｂ）に示すように、把持部４４が搬送ローラー７の上流側端部の近傍に移動してきたタイミングでコントローラー１０はグリッパ駆動部にリリース指令を与え、グリッパ部材４４２の先端部をグリッパ支持部材４４１の先端部から離間させて記録材ＲＭの把持を解除する。これにより記録材ＲＭの先端部は、中間転写ベルト３１表面に貼り付くことなく確実に搬送ローラー７に送り込まれる。そして、搬送ローラー７の後方に配置された定着ユニットによりカラートナー像ＴＩの記録材ＲＭへの定着が行われる。なお、リリース後については、記録材の先端側は搬送経路ＰＴに沿って定着ユニット側に搬送されるとともに、記録材ＲＭの後端側は転写ニップＮＰで二次転写ローラー４の弾性層４３と中間転写ベルト３１とで挟持搬送されながら二次転写処理が実行される。

以上のように、この実施形態では、外周面の一部に凹部４１を有する転写ローラー４と中間転写ベルト３１とが対向する二次転写位置ＴＲ2を両側から挟むように、２つのテンションローラー３３、３５を設けて中間転写ベルト３１に当接させている。このため、二次転写位置ＴＲ2に臨む二次転写ローラー４の表面が凹部４１から弾性層４３に変化するとき、逆に弾性層４３から凹部４１に変化するときの負荷トルク変動に起因する中間転写ベルト３１の速度変動や振動は、２つのテンションローラー３３、３５により緩和されて、一次転写位置ＴＲ1に伝播することが未然に防止されている。このため、一次転写位置ＴＲ1において各画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより形成されるトナー像が速度変動等により乱されることがなく、品質の良好な画像を安定して形成することが可能である。

また、この実施形態では、二次転写位置ＴＲ2を挟む２つのテンションローラー間の経路の外、より具体的には、２つのテンションローラーのうち中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31における上流側のテンションローラー３５よりもさらに上流側で、かつ、複数の画像形成ステーションのうち最下流側の画像形成ステーション２Ｋに対応する一次転写位置ＴＲ1kよりも下流側に、ベルト駆動ローラー３２を配置している。ベルト駆動モーターＭ３に接続されて外部要因による速度変動の少ないベルト駆動ローラー３２をテンションローラー３５と一次転写位置ＴＲ1kとの間に設けることにより、二次転写位置ＴＲ2での中間転写ベルト３１の速度変動等が一次転写位置ＴＲ1kに伝播するのをより効果的に抑制することができる。

一方、二次転写位置ＴＲ2よりも下流側では、ベルト駆動ローラーによる変動吸収効果が限定的である。そのため、この実施形態では、ベルトの経路に沿った周長を長くしてベルト自体の塑性や弾性による変動吸収効果を高めることで、最上流側の画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1ｙへの速度変動等の伝播を抑制している。さらに、テンションローラー３３の変位方向を、一次転写位置ＴＲ１ｙ等における中間転写ベルト３１の張架方向と同一または略同一とすることで、テンションローラー３３の変位が像形成に悪影響を及ぼすことが防止される。

また、２つのテンションローラーへの中間転写ベルト３１の巻き掛け角と、それぞれのテンションローラーを支持するバネのバネ定数とを前記した（式６）の関係を満たすように設定することにより、変動吸収効果をさらに高めることができる。

次に、本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態について、図９および図１０を参照しながら説明する。

図９は本発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図である。また、図１０は第２実施形態におけるローラーの配置をより詳しく説明するための図である。上記した第１実施形態では、最上流側の画像形成ステーション２Ｙの上流側直近位置にテンションローラー３３が設けられていた。これに対し、図９に示す第２実施形態の画像形成装置１ａでは、最上流側の画像形成ステーション２Ｙの上流側直近位置には回転軸が移動しないタイプの従動ローラー３６が設けられ、二次転写位置ＴＲ2と従動ローラー３６との間にテンションローラー３７が設けられている。つまり、中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31における二次転写位置ＴＲ2の下流側に設けられたテンションローラー３７と、最上流側の画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1との間に、従動ローラー３６が追加された構造となっている。

従動ローラー３６は、ベルト移動方向Ｄ31において当該従動ローラー３６の下流からベルト駆動ローラー３２の上流までの間で中間転写ベルト３１の表面が略水平姿勢となるように配置されている。そして、各画像形成ステーションについての一次転写位置ＴＲ1が、いずれも中間転写ベルト３１表面（より詳しくはトナー像が転写される下面）により形成される同一平面上に配置されるようにしている。

また、クリーナーユニット３８は従動ローラー３６に巻き掛けられた中間転写ベルト３１の近傍に配置されている。これらの点を除けば、第２実施形態の構成は上記した第１実施形態のものと同じである。そこで、ここでは、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

このような構成によっても、上記した第１実施形態と同様に、２つのテンションローラー３５、３７による変動吸収効果によって、二次転写位置ＴＲ2における中間転写ベルト３１の速度変動の影響が一次転写位置ＴＲ1に及び像形成を乱すのを防止することが可能である。また、各画像形成ステーション２Ｙ等に対応する一次転写位置ＴＲ1が、回転軸が変位しない２つのローラー３２、３６によって挟まれているので、各一次転写位置ＴＲ1における中間転写ベルト３１の姿勢が変化せず、各画像形成ステーションでの像形成を安定して行うことができる。また、テンションローラー３７と最上流側の画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1との間に従動ローラー３６が介在することにより、テンションローラー３７の変位の影響が一次転写位置ＴＲ1yに及ぶのをより確実に防止することができる。

第２実施形態においても、前記した（式１）および（式６）と同様の関係が成立していることが望ましい。すなわち、図１０に示すように、中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31に沿って、二次転写位置ＴＲ2から、画像形成ステーションのうち中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31において最も下流側にある画像形成ステーション２Ｋに対応する一次転写位置ＴＲ1kまでの中間転写ベルト３１の周長を符号Ｌ21により表す。また、二次転写位置ＴＲ2から、画像形成ステーションのうち中間転写ベルト３１の移動方向Ｄ31において最も上流側にある画像形成ステーション２Ｙに対応する一次転写位置ＴＲ1yまでの中間転写ベルト３１の周長を符号Ｌ22により表す。このとき、
Ｌ21＜Ｌ22 … （式１ａ）
の関係が成立するようにする。

また、バネ３５１のバネ定数をｋ21、テンションローラー３５への中間転写ベルト３１の巻き掛け角をθ1とする。さらに、テンションローラー３７を支持するバネ３７１おバネ定数をｋ22、テンションローラー３７への中間転写ベルト３１の巻き掛け角をθ22としたとき、次式、
ｋ21／ｓｉｎ（θ21／２）＜ｋ22／ｓｉｎ（θ22／２） … （式６ａ）
の関係が成立するようにする。

具体的な数値例としては、
Ｌ21：５００ｍｍ、
Ｌ22：８７０ｍｍ、
θ21：３９．７度、
θ22：２１．６度、
ｋ21：１．０Ｎ／ｍｍ、
ｋ22：１．０Ｎ／ｍｍ、
である。このとき、
ｋ21／ｓｉｎ（θ21／２）≒２．９Ｎ／ｍｍ、
ｋ22／ｓｉｎ（θ22／２）≒５．３Ｎ／ｍｍ、
であり、（式１ａ）および（式６ａ）の関係が満たされる。

以上説明したように、これらの実施形態では、中間転写ベルト３１が本発明の「像担持体」として機能している。また、ベルト駆動ローラー３２、二次転写バックアップローラー３４およびベルト駆動モーターＭ３がそれぞれ本発明の「駆動ローラー」、「ローラー」および「第１の駆動源」として機能している。また、第１および第２実施形態におけるテンションローラー３５が本発明の「第１のテンションローラー」として機能しており、これを支持するバネ３５１が「第１のバネ」として機能している。一方、第１実施形態におけるテンションローラー３３および第２実施形態におけるテンションローラー３７がいずれも本発明の「第２のテンションローラー」として機能しており、これらを支持するバネ３３１および３７１が「第２のバネ」として機能している。

また、上記各実施形態では、二次転写ローラー４および転写ローラー駆動モーターＭ４がそれぞれ本発明の「転写ローラー」および「第２の駆動源」として機能している。また、二次転写ローラー４に設けられた凹部４１が本発明の「切り欠き部」に相当している。また、二次転写ローラー４の周面に設けられた弾性層４３および把持部４４がそれぞれ本発明の「弾性層」および「把持部」として機能している。

また、上記各実施形態では、画像形成ステーション２Ｙ、２Ｍ、２Ｃおよび２Ｋがいずれも本発明の「作像部」として機能している。特に、最下流側に位置するブラック用画像形成ステーション２Ｋが本発明の「第２作像部」として機能している。また、各画像形成ステーションに対応する一次転写位置ＴＲ1が本発明の「作像位置」に相当している。

また、上記各実施形態では、中間転写ベルト３１、ベルト駆動ローラー３２、二次転写バックアップローラー３４、二次転写ローラー４およびテンションローラー３３，３５などが一体として本発明の「転写装置」を構成している。なお、これらが装置本体から着脱自在の転写ユニットとして構成されてもよく、この場合、この転写ユニットが本発明の「転写装置」に相当することになる。この場合において、転写ローラーや駆動ローラーを駆動する駆動源が転写ユニットに含まれることは必須ではなく、例えば、転写ユニットが装着されたときに、装置本体側に固定されたモーターが転写ローラーや駆動ローラーと係合することで駆動源として機能するように構成されてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記各実施形態では、中間転写ベルト３１の張架方向に沿って４個の画像形成ステーションを一列に並べているが、画像形成ステーションの数や配置はこれに限定されるものではない。例えば画像形成ステーションを１個だけ備える画像形成装置に本発明を適用する場合には、上記（式１）の関係については次のように変形して適用することができる。すなわち、当該画像形成ステーションに対応する作像位置から見て、中間転写ベルト３１の回転方向下流側における転写ニップまでのベルト周長よりも、上流側における転写ニップまでのベルト周長の方が長くなるようにすればよい。

また、上記各実施形態では、液体キャリア中にトナーを分散させた現像剤を用いる、いわゆる液体現像方式の画像形成装置であるが、本発明の適用対象は当該方式のものに限定されない。すなわち、現像方式に関わらず、図１に例示したように、円筒周面の一部が切り欠かれた表面形状を有する転写ローラーを中間転写ベルトに当接させる構造を有する画像形成装置および転写装置全般に対して、本発明を適用することが可能である。

さらに、把持機構を有しない転写ローラーを備えた装置にも本発明を適用可能である。例えばシート状の弾性体を転写ローラー表面に巻き付けることによって弾性表面層を構成している装置では、シートの端部を固定するために転写ローラー外周面に切り欠き部を設ける必要があるが、このような構成を有し把持機構を有していない装置にも本発明を適用することが可能である。

２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ…画像形成ステーション（作像部）、 ２Ｋ…画像形成ステーション（第２作像部）、 ３１…中間転写ベルト（像担持体）、 ３２…ベルト駆動ローラー（駆動ローラー）、 ３４…二次転写バックアップローラー（ローラー）、 ３５…テンションローラー（第１のテンションローラー）、 ３５１…バネ（第１のバネ）、 ３３，３７…テンションローラー（第２のテンションローラー）、 ３３１，３７１…バネ（第２のバネ）、 ４…二次転写ローラー（転写ローラー）、 ４１…凹部（切り欠き部）、 ４３…弾性層、 ４４…把持部（把持部）、 Ｍ３…ベルト駆動モーター（第１の駆動源）、 Ｍ４…転写ローラー駆動モーター（第２の駆動源）、 ＴＲ1…一次転写位置（作像位置）

Claims (8)

1. 像を担持するベルト状の像担持体と、
   前記像担持体に像を形成する作像部と、
   前記像担持体を巻き掛けて、第１の駆動源により回転駆動されて前記像担持体を駆動させる駆動ローラーと、
   前記像担持体を巻き掛けたローラーと、
   周面の一部を切り欠いた形状を有し、前記像担持体の前記ローラー巻き掛け部に当接して転写ニップを形成し、第２の駆動源により回転駆動される転写ローラーと、
   前記駆動ローラーの巻き掛け位置と、前記ローラーの巻き掛け位置との間で前記像担持体に当接して該像担持体の張力を調整する第１のテンションローラーと、
   前記第１のテンションローラーの当接位置に対し前記転写ニップを挟む反対側位置で前記像担持体に当接して該像担持体の張力を調整する第２のテンションローラーと
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のテンションローラーおよび前記第２のテンションローラーは、前記像担持体の前記像を担持する面とは反対側の面に当接する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体では、前記作像部で作像された後、前記駆動ローラーにより駆動され、駆動された前記像担持体に前記転写ニップが形成される請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記作像部で作像された前記像担持体に作像する第２作像部を有し、
   前記転写ニップから、前記作像部により作像される前記像担持体の作像位置までの前記像担持体の移動方向に沿った前記像担持体の周長は、前記第２作像部により作像される前記像担持体の作像位置から前記転写ニップまでの前記像担持体の移動方向に沿った前記像担持体の周長よりも長い請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１のテンションローラーはバネ定数ｋ１である第１のバネで支持され、前記第２のテンションローラーはバネ定数ｋ２である第２のバネで支持され、
   前記第１のテンションローラーへの前記像担持体の巻き掛け角をθ１、前記第２のテンションローラーへの前記像担持体への巻き掛け角をθ２としたとき、下式：
   ｋ１／ｓｉｎ（θ１／２）＜ｋ２／ｓｉｎ（θ２／２）
   の関係を有する請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記転写ローラーの周面は、弾性層が配設される請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写ローラー周面の前記切り欠き部に、前記像を転写される記録材を把持する把持部が配設される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 像が転写される転写ベルトと、
   第１の駆動源により回転駆動され、前記転写ベルトを巻き掛けた駆動ローラーと、
   前記転写ベルトを巻き掛けたローラーと、
   周面の一部が切り欠かれた円筒形状を有し、前記転写ベルトの前記ローラー巻き掛け部に当接して転写ニップを形成し、第２の駆動源により回転駆動される転写ローラーと、
   前記駆動ローラーの巻き掛け位置と、前記ローラーの巻き掛け位置との間で前記転写ベルトに当接して該転写ベルトの張力を調整する第１のテンションローラーと、
   前記第１のテンションローラーの当接位置に対し前記転写ニップを挟んで反対側の位置で前記転写ベルトに当接して該転写ベルトの張力を調整する第２のテンションローラーと
   を備えることを特徴とする転写装置。

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