JP2015114498A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 剛体の接触部材を中間転写ベルトのような転写ベルトに接触させる構成において、転写ベルトの折れに伴う転写不良の発生を抑制することが難しかった。【解決手段】 幅方向に関して、接触領域における端部よりも外側、且つ、転写ベルトの端部よりも内側で金属ローラ１４に支持されるコロ１４１を有し、コロ１４１は非導電性部材であることを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式の画像形成装置として、中間転写体として中間転写ベルトを備える画像形成装置が知られている。従来の画像形成装置は、中間転写ベルトを介して感光ドラム対向部に配置された一次転写部材に第１の電圧電源（電源回路）より電圧を印加することで、中間転写ベルトの感光ドラムと接触する一次転写部において一次転写電位を発生させている。そして、感光ドラムと中間転写ベルトの間に形成された電位差によって、像担持体としての感光ドラム表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する（一次転写工程）。その後、この一次転写工程を、各色のトナーに関して繰り返し実行することにより、中間転写ベルト表面に複数色のトナー像を形成する。続けて、二次転写工程として、中間転写ベルト表面に形成された複数色のトナー像を、第２の電圧電源から二次転写部材へ電圧を印加することで、紙などの記録材表面に一括して二次転写する。一括転写されたトナー像は、その後、定着手段により記録材に定着される。

特許文献１には、第１の電圧電源から電圧が印加される一次転写部材として金属ローラのような剛体を中間転写ベルトに接触させる構成が開示されている。金属ローラによって感光ドラムが摩耗するのを抑制するため、金属ローラを、中間転写ベルトの移動方向において、中間転写ベルトと感光ドラムの接触領域よりも下流側に配置する構成が提案されている。

特開２０１１−２３２７８５号公報

しかしながら、特許文献１の一次転写構成では、接触部材が剛体であるため、中間転写ベルトの移動方向と直交する幅方向において、中間転写ベルトに折れが生じる場合がある。具体的には、幅方向において、中間転写ベルトと接触部材の接触領域の境界部分で、中間転写ベルトに折れが生じやすい。幅方向において、境界部分に折れが生じると、中間転写ベルトと感光ドラムの接触領域内においても接触ムラを引き起こし、転写不良が発生するという課題が生じる。

そこで、本発明は、剛体の接触部材を中間転写ベルトのような転写ベルトに接触させる構成において、転写ベルトの折れに伴う転写不良の発生を抑制することを目的とする。

前述の課題を解決するために、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、移動可能な無端ベルトであって、転写材にトナー像を転写するための転写ベルトと、導電性を備える剛体であり前記転写ベルトの内周面に接触する接触部材と、を有し、前記転写ベルトの移動方向と直交する幅方向に関して、前記像担持体のトナー像が形成される画像形成領域が前記接触部材の前記転写ベルトとの接触領域内になるように前記接触部材は配置される画像形成装置において、前記幅方向に関して、前記接触領域における端部よりも外側、且つ、前記転写ベルトの端部よりも内側で前記転写ベルトに接触可能である回転部材を有し、前記回転部材は非導電性部材であることを特徴とする。

また、本発明の他の構成は、以下を備える。

本発明によって、剛体の接触部材を中間転写ベルトのような転写ベルトに接触させる構成において、転写ベルトの折れに伴う転写不良の発生を抑制することが可能である。

実施形態１の画像形成装置を説明する概略図 画像形成装置の各制御部を説明するブロック図 周方向の中間転写ベルト抵抗の測定系を表す説明図 実施形態１の画像形成ステーションの一次転写部近傍の拡大図 実施形態１の接触部材と回転部材を説明する断面図 実施形態１の幅方向における接触部材の長さと位置関係を説明する断面図 比較例１の接触部材と回転部材を説明する断面図 比較例２の接触部材と回転部材を説明する断面図 実施形態２の画像形成装置を説明する概略図 実施形態２の画像形成ステーションの一次転写部近傍の拡大図 実施形態３の接触部材と回転部材を説明する断面図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施形態１）
図１は、カラー画像形成装置の一例を示す概略図であり、図１を用いての本実施形態の画像形成装置の構成及び動作を説明する。尚、本実施形態の画像形成装置は、ａ〜ｄの画像形成ステーションを設けているいわゆるタンデムタイプのプリンタである。第１の画像形成ステーションａはイエロー（Ｙ）、第２の画像形成ステーションｂはマゼンタ（Ｍ）、第３の画像形成ステーションｃはシアン（Ｃ）、第４の画像形成ステーションｄはブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する。各画像形成ステーションの構成は、収容するトナーの色以外では同じであり、以下、第１の画像形成ステーションａを用いて説明する。

第１の画像形成ステーションａは、ドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１ａと、帯電部材である帯電ローラ２ａと、現像器４ａと、クリーニング装置５ａと、を備える。感光ドラム１ａは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動しトナー像を担持する像担持体である。さらに、現像器４ａは、イエローのトナーを収容し感光ドラム１ａにイエロートナーを現像するための装置である。クリーニング装置５ａは、感光ドラム１ａに付着したトナーを回収するための部材である。本実施形態では、感光ドラム１ａに当接するクリーニング部材であるクリーニングブレードと、クリーニングブレードが回収したトナーを収容する廃トナーボックスを備える。

コントローラ１００（制御部）（図２参照）が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム１ａは回転駆動される。感光ドラム１ａは回転過程で、帯電ローラ２ａにより所定の極性（本実施形態では負極性）で所定の電位に一様に帯電処理され、露光手段３ａにより画像信号に応じた露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において現像器（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。ここで、現像器に収容されたトナーの正規の帯電極性は、負極性である。この実施形態では帯電ローラによる感光ドラムの帯電極性と同極性に帯電したトナーにより静電潜像を反転現像しているが、本発明は、感光ドラムの帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像するようにした電子写真装置にも適用できる。

転写ベルトとして配置される中間転写ベルト１０は、複数の張架部材である駆動ローラ１１、テンションローラ１２、対向ローラ１３とで張架され、感光ドラム１ａと当接した対向部で同方向に移動する向きに、感光ドラム１ａと略同一の周速度で回転移動する。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との接触領域（以下、一次転写部と称す）を通過する過程で、中間転写ベルト１０の上に転写される（一次転写）。

本実施形態では、一次転写時には中間転写ベルトに接触する二次転写ローラ２０から中間転写ベルトの周方向に電流を流し、その電流によって中間転写ベルト１０の各画像形成ステーションにおける一次転写部で一次転写電位が形成される。

感光ドラム１ａ表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置５ａにより清掃、除去される。清掃された感光ドラム１ａは、次の帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。以下、同様にして、第２，３，４の画像形成ステーションｂ、ｃ、ｄによって第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、それぞれの一次転写部で中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写される。

以上の工程によって目的のカラー画像に対応したフルカラー画像が得られる。中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０が形成する二次転写部を通過する過程で、給紙手段５０により給紙された記録材Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。二次転写部材としての二次転写ローラ２０は外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗１０^８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体で覆った外径１８ｍｍのものを用いている。また、二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０の外周面に対して、５０Ｎの加圧力で接触し、二次転写部を形成している。二次転写ローラ２０は中間転写ベルト１０に対して従動回転し、また、中間転写ベルト１０上のトナーを紙等の記録材Ｐに二次転写している時には、転写電源２１（電源回路）から２５００［Ｖ］の二次転写電圧が印加されている。

転写電源２１は、電圧を発生するトランスを有し、二次転写ローラ２０に二次転写電圧を供給する構成となっている。転写電源２１が供給する二次転写電圧は、トランスから出力される電圧をコントローラ１００によって、略一定に制御している。また、転写電源２１は、１００［Ｖ］から４０００［Ｖ］の範囲の出力が可能である。

その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０に導入され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。二次転写後に中間転写ベルト１０上に残ったトナーは、クリーニングブレードを備えるクリーニング装置１６により清掃、除去される。以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。

画像形成装置全体の制御を行うコントローラ１００の構成について図２を参照して説明する。コントローラ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ回路部１５０を有する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１およびＲＡＭ１５２を内蔵する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムに応じて、転写制御部２０１，現像制御部２０２，露光制御部２０３，帯電制御部２０４を統括的に制御する。環境テーブルや紙厚さ対応テーブルはＲＯＭ１５１に格納されておりＣＰＵが呼び出して反映される。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。転写制御部２０１は、転写電源２１を制御し、不図示の電流検出回路が検出する電流値に基づいて転写電源２１から出力する電圧を制御している。コントローラ１００は、ホストコンピュータ（不図示）から画像情報と印字命令を受信すると、各制御部（転写制御部２０１、現像制御部２０２，露光制御部２０３，帯電制御部２０４）を制御して印字動作に必要な画像形成動作を実行する。

各画像形成ステーションａ〜ｄと対向する位置には、中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端ベルトである。中間転写ベルト１０は、張架部材である駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ（二次転写対向部材）１３の３軸で張架され、テンションローラ１２により総圧６０Ｎの張力で張架されている。中間転写ベルト１０は、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと当接した対向部で同方向に移動する向きに、駆動源（不図示）によって回転する駆動ローラ１１によって感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと略同一の周速度で移動可能である。以下、中間転写ベルト１０において、二つの張架部材（二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１）の間であって、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄからトナー像が一次転写される面を一次転写面Ｍとする。

本実施形態で使用した中間転写ベルト１０は、周長７００ｍｍ、厚さ９０μｍで、導電剤としてカーボンを混合した無端状のポリイミド樹脂を用いている。電気的特性としては、電子導電性の特性を示し、雰囲気中の温湿度に対する抵抗値変動が小さいのが特徴である。

また、本実施形態では、中間転写ベルト１０の材料としてポリイミド樹脂を使用したものの、熱可塑性樹脂であれば、他の材料でもよい。例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロ二トリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等の材料及びこれらの混合樹脂を使用しても良い。また、導電剤としてはカーボン以外に、導電性の金属酸化物微粒子を使用することが可能である。

本実施形態の中間転写ベルト１０は、体積抵抗率で１×１０^９Ω・ｃｍである。体積抵抗率の測定は、三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）にリングプローブのタイプＵＲ（型式ＭＣＰ−ＨＴＰ１２）を使用して測定する。測定条件は、室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧１００［Ｖ］、測定時間１０ｓｅｃの条件である。本実施形態では、中間転写ベルト１０の体積抵抗率は、１×１０^７〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲のものが使用可能である。

ここで体積抵抗率は、中間転写ベルトの材料としての導電性の尺度であり、実際に周方向に電流を流して所望な一次転写電位を形成することが可能なベルト（以下、導電性ベルト）であるか否かは、周方向の抵抗の大きさが重要である。

中間転写ベルト１０の周方向の抵抗については、図３（ａ）に示す周方向用の抵抗測定治具を使用して測定する。まず、装置の構成を説明する。測定する中間転写ベルト１０は内面ローラ１０１と駆動ローラ１０２でたるみが無いように張架される。金属でできた内面ローラ１０１は高圧電源（ＴＲＥＫ社製高圧電源：Ｍｏｄｅｌ＿６１０Ｅ）１０３に接続され、駆動ローラ１０２は接地されている。駆動ローラ１０２の表面は、中間転写ベルト１０に対して十分に抵抗の低い導電ゴムで被覆されており、中間転写ベルト１０が１００ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転する。

次に、測定方法について説明する。駆動ローラ１０２によって中間転写ベルト１０を１００ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で内面ローラ１０１に一定電流ＩＬを印加し、内面ローラ１０１に繋いだ高圧電源１０３で電圧［Ｖ］Ｌをモニターする。図３（ａ）に示す測定系は図３（ｂ）に示す等価回路であるとみなす。その場合、内面ローラ１０１と駆動ローラ１０２までの距離Ｌ（本実施形態では３００ｍｍ）の長さにおける中間転写ベルト１０の周方向の抵抗ＲＬはＲＬ＝２［Ｖ］Ｌ／ＩＬによって算出することが出来る。このＲＬを中間転写ベルト１０の１００ｍｍ相当の中間転写ベルト周長に換算することで周方向の抵抗を求める。電流供給部材から中間転写ベルト１０を通して感光体ドラム１に電流を流すため、周方向の抵抗は１×１０^９Ω以下が好ましい。

本実施形態の構成では、前述した測定方法によって求められた、周方向の抵抗値で１×１０^８Ωの中間転写ベルト１０を用いている。本実施形態の中間転写ベルト１０は、ＩＬ＝５μＡの定電流で測定を行い、その時のモニター電圧［ＶＬ］は７５０［Ｖ］であった。モニター電圧［ＶＬ］は、中間転写ベルト１０の１周分の区間で行い、その区間測定値の平均値から求めている。また、ＲＬに関しては、ＲＬ＝２［ＶＬ］／ＩＬであるため、ＲＬ＝２×７５０／（５×１０−６）＝３×１０^８Ωとなり、これを１００ｍｍ相当に換算すると、周方向の抵抗値は、１×１０８Ωとなる。本実施形態では、このように周方向に電流が流すことが可能な導電性ベルトを中間転写ベルト１０として用いている。

また、中間転写ベルト１０の移動方向に関して、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト１０が接触するニップ領域の近傍には、中間転写ベルト１０に接触する接触部材として剛体の金属ローラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが配置されている。接触部材である金属ローラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄについては、後に詳細に説明する。各金属ローラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと対向ローラ１３には、定電圧素子であるツェナーダイオード１５が接続されている。（なお、駆動ローラ１１、テンションローラ１２は、電流が漏れないように電気的に接地されておらず、電気的にフロート状態である。）
以下、本実施形態の一次転写を実行する為の一次転写電位の形成方法について詳細に説明する。本実施形態の構成では、二次転写ローラ２０に電圧を印加する二次転写電源２１が、一次転写を行うための転写電源として使用される。すなわち二次転写電源２１は、一次転写と二次転写の共通の転写電源であり、二次転写ローラ２０は、中間転写ベルトの周方向に電流を流す電流供給部材であり、二次転写対向ローラ１３が本実施形態の対向部材である。二次転写電源２１を共通の転写電源として使用すれば、一次転写専用の転写電源が必要なくなりコストダウンすることが可能である。

そして、二次転写電源２１が二次転写ローラ２０に電圧を印加することによって、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０に電流を流す。中間転写ベルト１０に流れた電流は、中間転写ベルト１０の周方向に流れることで中間転写ベルト１０を帯電し、さらに、対向ローラ１３を介してツェナーダイオード１５に電流が流れる。このツェナーダイオード１５に所定以上の電流が流れることでツェナーダイオード１５のカソード側はツェナー電圧に維持される。ツェナーダイオード１５のカソード側に接続されて各金属ローラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄもツェナー電圧に維持される。本実施形態では、中間転写ベルト１０の周方向に流れる電流とツェナー電圧（所定電位以上の電圧）に維持される各金属ローラ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄによって、各一次転写部で一次転写電位を形成している。この一次転写電位と感光ドラム電位との電位差によって、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上のトナーが中間転写ベルト１０上に移動することで、一次転写を行っている。本実施形態では、一次転写に必要な一次転写電位を１５０［Ｖ］とし、ツェナー電圧は、１５０［Ｖ］以上を維持するための電圧として３００［Ｖ］としている。

以下、本実施形態の特徴である剛体の接触部材について、詳細に説明する。図４は、図１の画像形成ステーションａの一次転写部近傍の拡大図である。図４に示すように、接触部材である金属ローラ１４ａは感光ドラム１ａの中心位置に対して中間転写ベルト１０の移動方向下流側に１５ｍｍオフセットされた位置に配置されている。よって、金属ローラ１４ａは、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０の接触領域から離れた位置に配置されている。また、金属ローラ１４ａは中間転写ベルト１０の感光ドラム１ａへの巻きつき量を確保できるように、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０で形成される水平面に対して２ｍｍ持ち上げた位置に配置されている。即ち、金属ローラ１４ａは、中間転写ベルト１０を感光ドラム１ａに巻付けるように中間転写ベルト１０の一部を感光ドラム１ａ側へ突出させている。

図５は、図４のＡ方向から金属ローラ１４ａと中間転写ベルト１０を見た断面図である。図５（ａ）に示すように、金属ローラ１４ａは、中間転写ベルト１０の移動方向と直交する幅方向に関して、中央部が第一の外径部である外径６ｍｍ、両端部が第２の外径部である外径４ｍｍの円筒形状の剛体のローラである。中央部の外径６ｍｍの部分が転写ベルト１０との接触領域であり、両端部の外径４ｍｍの部分が画像形成装置に固定された不図示の軸受けにより軸支される軸部である。また、幅方向において金属ローラ１４ａの長さは２１６ｍｍ、金属ローラ１４ａの軸部の長さは１２ｍｍである。金属ローラ１４ａの素材は表面をニッケルメッキしたＳＵＳであり、金属ローラ１４ａは導電性を有する。

幅方向において、一次転写が行われる領域の長さは、金属ローラ１４ａの接触領域の長さと略等しい。ここでは、取り付け誤差等を考えて、金属ローラ１４ａの接触領域の長さを、画像形成領域よりも４ｍｍ長くしている。金属ローラ１４ｂ、１４ｃ、１４ｄについては金属ローラ１４ａと同様のため説明は省略する。

次に金属ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのそれぞれの両端に設けた回転部材であるコロ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄについて説明する。コロ１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄについてはコロ１４１ａと同様のため説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、金属ローラ１４ａの幅方向両端部にコロ１４１ａが設けられている。コロ１４１ａは外径が５．５ｍｍ、内径が４ｍｍの円筒形状であり、内径部に金属ローラ１４ａの軸部（両端部）を通すことで保持されている。コロ１４１ａの外径は中間転写ベルト１０が金属ローラ１４の接触部より浮かない程度の大きさすることが好ましい。また、コロ１４１ａの外径が大きすぎる場合には、コロ１４１ａが中間転写ベルト１０を挟んで感光ドラム１と当接することで、中間転写ベルト１０や感光ドラム１の摩耗や傷が生じる恐れがある。そのため、コロ１４１の外径はコロ１４１と感光ドラム１ａの最近接距離が中間転写ベルト１０の厚みより大きくなるようにすることが好ましい。

コロ１４１ａの外周面の一部は中間転写ベルト１０の内周面と接触しており、中間転写ベルト１０の回転駆動に従動して回転する。コロ１４１ａは非導電性部材であり、幅方向の長さは８ｍｍ、素材はＰＥＴを用いている。ここでコロ１４１ａが非導電性であるとは、コロ１４１ａの素材が導電フィラーや導電剤の配合されていない樹脂やゴムであることを言う。

次に、幅方向（金属ローラ１４ａの軸方向）において、画像形成ステーションａの各部材の長さと位置関係について、図６を用いて説明する。ここで、図６の現像領域とは現像器４ａが感光ドラム上にトナーを現像可能な領域のことであり、図６の画像形成領域とは露光手段３ａが感光ドラム１上に静電潜像を形成可能な領域のことである。図６の非画像形成領域とは幅方向において画像形成領域よりも外側の領域のことである。

図６に示すように、現像領域は、幅方向において中間転写ベルト１０の内側に位置する。これは現像領域内において感光ドラム１ａ上に現像したカブリトナーの中間転写ベルト１０内周面への回り込みを防止するためである。

画像形成領域は、幅方向において現像領域の内側に位置する。これは画像形成領域が現像器４ａからのトナー現像量が不安定になり易い端部と重なるのを避けることで画像濃度を安定させるためである。図６に示すように、幅方向における金属ローラ１４ａの接触領域と画像形成領域の幅が略等しく、接触領域内に画像形成領域が位置している。これは画像形成領域外側の非画像形成領域にて感光ドラム１ａ上のカブリトナーが中間転写ベルト１０上へ１次転写されるのを抑制するためである。

また、図６に示すように、コロ１４１ａは幅方向において金属ローラ１４ａの接触領域における端部の外側、且つ中間転写ベルト１０の端部の内側に収まるように配置されている。これはコロ１４１ａを設けたことで画像形成装置のサイズが大きくなるのを防ぐためである。コロ１４１ａが軸方向において中間転写ベルト１０端部の外側まで設けられている場合は、金属ローラ１４ａの軸部を保持する軸受けを中間転写ベルト１０端部のさらに外側に配置することになる。そのため、画像形成装置のサイズが幅方向に大きくなる恐れがある。また、コロ１４１ａが中間転写ベルト１０を介さず感光ドラム１ａに接触すると、感光ドラム１ａの端部をコロ１４１ａが削ってしまい、画像不良の要因となる。従って、コロ１４１ａは幅方向において中間転写ベルト１０端部の内側に収まるように配置される。

以下、本実施形態の作用について説明する。図５（ａ）の点線の丸部に示すように、コロ１４１ａが、金属ローラ１４ａとの接触部端で折れた中間転写ベルト１０に接触し、折れ曲がった領域を支持するため、中間転写ベルト１０の折れが軽減される。その結果、図５（ｂ）の点線野丸部に示すように、中間転写ベルト１０の折れに伴って生じる感光ドラム１ａと中間転写体１０の接触ムラも、画像形成領域の端部よりも内側には発生しない。よって、画像形成領域では、確実に中間転写ベルト１０と感光ドラム１ａを接触させ一次転写不良の発生を抑制する。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の一端部の拡大図である。

また、コロ１４１ａによって、中間転写ベルト１０と金属ローラ１４ａの両端部（外径４ｍｍの部分）の接触を防ぐことが可能である。中間転写ベルト１０と両端部が接触すると、両端部から中間転写ベルト１０へ電流経路が形成されるが、本実施形態はコロ１４１ａが非導電性であるので両端部から中間転写ベルト１０への電流経路を遮断することが可能である。従って、非画像形成領域では、感光ドラム１ａ上のカブリトナーの中間転写ベルト１０上への１次転写とそれに伴う画像形成装置内のトナー汚れを抑制できる。

図７は、接触部材として金属ローラ１４０を使用し、金属ローラ１４０の両端にコロが配置されていない比較例１を説明する図である。比較例１では、金属ローラ１４０の中間転写ベルト１０に接触する接触領域は、幅方向において画像形成領域よりも長い。そして、図７（ａ）の点線の丸部に示すように、接触部材が金属ローラ１４０であるため、図５と同様に、金属ローラ１４０と中間転写ベルト１０の接触領域の境界に折れが生じる。

そして、中間転写体１０が折れたことで感光ドラム１と中間転写ベルト１０の接触領域内でも中間転写ベルト１０が変形するため、図７（ｂ）の点線の丸部に示すように、感光ドラム１と中間転写体１０の接触領域内に接触ムラが発生する。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の一端側の拡大図である。図７（ｃ）に示すように、幅方向における端部側で発生した中間転写ベルト１０の折れによって、画像形成領域内でも中間転写ベルト１０と感光ドラム１の接触性が低下し、転写不良が発生する。

また、金属ローラ１４０の両端部が中間転写ベルト１０に接触しているので、感光ドラム１の画像形成領域の外側に対応する領域において、トナー汚れが発生する。これは、感光ドラム１の画像形成領域の外側に対応する領域が、中間転写ベルト１０を介して金属ローラ１４によって電流が供給されてしまう為である。よって、比較例１の構成では、中間転写ベルト１０と金属ローラ１４０の接触領域の接触性が低下し、さらに、感光ドラム１の端部にトナー汚れを発生させる恐れがある。

次に、比較例２について説明する。図８は、接触部材として幅方向に関して画像形成領域よりも長い金属ローラ２４０を使用し、金属ローラ２４０の両端にコロが配置されていない比較例２を説明する図である。比較例２では、金属ローラ２４０の中間転写ベルト１０に接触領域は画像形成領域よりも長い。比較例２のように、幅方向に関して、画像形成領域の端部より離れた位置で中間転写ベルト１０に折れが発生する場合は、画像形成領域における中間転写ベルト１０と金属ローラ２４０の接触性に影響を与えない。しかしながら、画像形成領域の外側の非画像形成領域にまで金属ローラ２４０が接触するので非画像形成領域にも金属ローラ１４５によって電位が形成される。非画像形成領域に電位が形成されると、感光ドラム１上のトナー（付着トナー）が、中間転写ベルト１０へ１次転写されそれに伴い画像形成装置内のトナー汚れが促進される恐れがある。よって、比較例２の構成では、トナー汚れの観点から採用することは難しい。

以上説明したように、幅方向において、金属ローラ１４と中間転写ベルト１０と接触領域の端部よりも外側、且つ中間転写ベルト１０端部よりも内側の領域に非導電性の回転部材１４１を配置する。この構成によって、中間転写ベルト１０の折れに伴う転写不良や、非画像形成領域での感光ドラム１に対するトナー汚れの発生を抑制することが可能である。

尚、本実施形態では、各金属ローラ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄを、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト１０の接触領域よりも下流側に配置する構成を説明したが、上流側に配置してもよい。また、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに一つずつ、金属ローラを配置しなくてもよく、感光ドラム１ｂ、１ｃの間に一つだけ金属ローラを配置してもよい。

（実施形態２）
実施形態１では、接触部材である金属ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに定電圧素子を接続する構成について説明した。これに対し、本実施形態では、周方向の抵抗が実施形態１のベルトより高い中間転写ベルト２３０を採用し、金属ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに対して、高圧電源２２０から直接電圧を印加することを特徴とする。なお、その他の構成については実施形態１の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。

実施形態１の画像形成装置では、周方向の抵抗が低い中間転写ベルト１０を採用することで、１次転写専用の転写電源を削減することが可能である。しかしながら、中間転写ベルト１０の周方向の抵抗が低いと、環境や摩耗によって抵抗が低下した場合に、中間転写ベルト１０からトナー像が飛散しやすくなる恐れがある。そこで、本実施形態では、周方向の抵抗が１０^１０Ω以上の中間転写ベルト２３０を採用し、各金属ローラ１４に一次転写用の電源２２０から一次転写用の転写電圧を印加することで、一次転写を行う。

図９は、本実施形態の画像形成装置を説明する概略図である。中間転写ベルト２３０を採用し、一次転写用の電源２２０から各金属ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに一次転写電圧を印加する構成である。

図１０（ａ）は、図９の画像形成ステーションａの１次転写部近傍の拡大図である。実施形態１の画像形成装置に対して、本実施形態では、中間転写ベルト２３０の移動方向に関して、金属ローラ１４ａを感光ドラム１ａに対してより近い位置に配置する。これは、中間転写ベルト２３０は、中間転写ベルト１０よりも抵抗が高く金属ローラ１４ａから周方向に電流が流れにくいからである。本実施形態では、感光ドラム１ａの中心線からベルト移動方向に関して８ｍｍ下流側にオフセットした位置に配置している。

図１０（ｂ）は、本実施形態における金属ローラ１４ａとコロ１４１ａを説明するための断面図である。実施形態１と同様に、幅方向において、金属ローラ１４ａと中間転写ベルト１０と接触領域の接端部よりも外側、且つ中間転写ベルト１０端部よりも内側の領域に非導電性の回転部材であるコロ１４１ａを配置する。この構成によって、中間転写ベルト１０の折れに伴う転写不良を抑制することが可能である。また、図１０（ｂ）に示すように金属ローラ１４ａは、電源２２０から直接、電圧が印加されている。（ここで、直接、電源から中間転写ベルト１０を介さず印加されることであり、電源２２０と金属ローラ１４ａの間に抵抗素子を介在させてもよい。）そのため、両端部（第２の外径部）も高圧電源２２０の印加電圧と同じ電位をもっているが、非導電性のコロ１４１ａによって遮断することが可能である。よって、本実施形態でも、非画像形成領域での感光ドラム１に対するトナー汚れの発生を抑制することが可能である。

（実施形態３）
実施形態３では、接触部材である金属ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの両端部に回転部材であるコロ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄを配置する構成を説明した。これに対し、本実施形態では、コロ１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄを配置せず、各金属ローラ１４の幅方向に関する長さを延長し、該延長部に非導電性部を設けることを特徴とする。なお、その他の構成については実施形態１の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。尚、各画像形成ステーションで同様の構成であるので、以下では画像形成ステーションａを代表して説明する。

図１１は、本実施形態における画像形成ステーションａの接触部材である金属ローラ１４４ａを説明するための断面図である。図１１（ａ）の斜線部に示すように、本実施形態では実施形態１に対して、幅方向においてそれぞれ８ｍｍの長さを延長した金属ローラ１４４ａを配置する。非画像形成領域を、金属ローラ１４４ａで支持することで中間転写ベルト１０の折れを軽減し、画像形成領域内での接触ムラを抑制する。

そして、金属ローラ１４４ａは、両端部に非導電部１４４ｂを備える。ここでは、金属ローラ１４４ａの非画像形成領域に対応する領域に対して非導電性樹脂によるコーティングを施した領域が、非導電部１４４ｂである。ここで非導電性樹脂とは導電フィラーや導電剤の配合されていない樹脂のことを言う。本実施形態では、この非導電部１４４ｂによって、非画像形成領域における金属ローラ１４４ａから中間転写ベルト１０を介しての１次転写部への電圧印加を抑制する。そのため、非画像形成領域における感光ドラム１ａから中間転写ベルト１０上へのカブリトナーの１次転写とそれに伴う画像形成装置内のトナー汚れが抑制される。

以上説明したように、接触部材１４の中間転写体１０との接触部のうち、接触部材１４の軸方向において画像形成領域端部よりも外側の領域を非導電部にすることで、中間転写体１０の折れに伴う１次転写不良を抑制することが可能である。また、非画像形成領域でのカブリトナーの転写に伴う画像形成装置内のトナー汚れの発生が抑制することが可能である。

尚、実施形態１〜３では、転写ベルトとして中間転写ベルトを備える画像形成装置について説明をした。しかしながら、実施形態１〜３の構成は、転写ベルトとして転写材を担持搬送する搬送ベルトを備える画像形成装置についても適用可能である。

１００ 画像形成装置
１ 感光体ドラム
２１ 中間転写ベルトユニット
５ 中間転写ベルト
７ 転写手段
７ａ 起毛部
７ｂ 基材部
７ｃ 両面テープ
７ｄ 保持部材
１２ 固定部材

Claims (13)

1. トナー像を担持する像担持体と、移動可能な無端ベルトであって、転写材にトナー像を転写するための転写ベルトと、導電性を備える剛体であり前記転写ベルトの内周面に接触する接触部材と、を有し、前記転写ベルトの移動方向と直交する幅方向に関して、前記像担持体のトナー像が形成される画像形成領域が前記接触部材の前記転写ベルトとの接触領域内になるように前記接触部材は配置される画像形成装置において、
   前記幅方向に関して、前記接触領域における端部よりも外側、且つ、前記転写ベルトの端部よりも内側で前記接触部材に支持される回転部材を有し、前記回転部材は非導電性部材であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接触部材は金属ローラであり、前記転写ベルトに接触し前記接触領域を形成する第１の外径部と、前記幅方向に関して前記第１の外径部よりも外側に位置し前記第１の外径部より外径が小さい第２の外径部を備え、前記第２の外径部が軸受けによって軸支されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転部材は、前記第２の外径部に保持されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記回転部材は、前記幅方向に関して前記画像形成領域よりも外側の非画像形成領域に対応する位置で、前記転写ベルトに接触し、前記転写ベルトと従動回転することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記転写ベルトの移動方向に関して、前記回転部材は、前記像担持体と前記転写ベルトが接触するニップ領域の近傍に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記回転部材は、前記移動方向に関して、前記ニップ領域よりも下流側で前記転写ベルトに接触することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記回転部材は、前記転写ベルトを前記像担持体に巻付けるように前記転写ベルトの一部を前記像担持体の方へ突出させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記転写ベルトは、前記像担持体からトナー像が一次転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記中間転写ベルトの外周面に接触し、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を二次転写するための二次転写部を形成するための二次転写部材と、前記二次転写部材に電圧を印加する電源と、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材に対向する対向部材と、前記対向部材に接続され、前記中間転写ベルトを介して前記電源から電流が供給されることで所定電位以上を維持する定電圧素子と、を有し、前記接触部材は、前記定電圧素子に接続されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体であり、前記接触部材は、前記転写ベルトを介して前記複数の像担持体にそれぞれが対向する複数の接触部材であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記像担持体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体であり、前記接触部材は、前記転写ベルトを介して前記複数の像担持体にそれぞれが対向する複数の接触部材であり、前記複数の接触部材には電源から転写電圧が印加されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. トナー像を担持する像担持体と、移動可能な無端ベルトであって、転写材にトナー像を転写するための転写ベルトと、導電性を備える剛体であり前記転写ベルトの内周面に接触する接触部材と、を有し、前記転写ベルトの移動方向と直交する幅方向に関して、前記像担持体のトナー像が形成される画像形成領域が前記接触部材の前記転写ベルトとの接触領域内になるように前記接触部材は配置される画像形成装置において、
    前記接触部材は、前記幅方向に関して、前記接触領域における端部よりも外側、且つ、前記転写ベルトの端部よりも内側で前記転写ベルトに接触する非導電部を備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 前記接触部材は金属ローラであり、前記金属ローラの前記接触領域で前記転写ベルトに接触する接触部は、前記幅方向において、非画像形成領域まで対応した長さであり、前記接触部の前記非画像形成領域に対向する領域に前記非導電部が形成されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
    

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