JP2015219483A - 二次転写機構及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次転写ベルトのクリーニング不良による異常画像の発生防止を低コストかつ省スペースで実現する二次転写機構を提供する。【解決手段】中間転写ベルトのトナー像に用紙を押圧する二次転写ベルトによる押圧手段６０を、接離手段４０によって中間転写ベルト５１に対して接離可能に構成する。二次転写ベルト６１を正転及び逆転可能に構成する。二次転写ベルト６１を正転させてトナー像を用紙に転写し、トナー像の転写時以外のときに二次転写ベルト６１を所定時間逆転させる。【選択図】図８

Description

本発明は二次転写機構及び画像形成装置に関し、特に複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などの画像形成装置とその二次転写機構に関するものである。

従来、カラー電子写真方式を利用した画像形成装置においては、高画質と高信頼性を目的として、複数の像担持体からトナー像を中間転写体に一次転写し、その後に当該トナー像を用紙に二次転写する画像形成装置が広く用いられている。この中間転写体は機械内部のレイアウト設計の観点からベルト部材を用いた中間転写ベルトと呼ばれる部品が広く使用されている。また中間転写体から用紙に二次転写を行う際にも、当該用紙を中間転写体に押圧する押圧手段として二次転写ベルトを使用することがある。

このような画像形成装置の多くは、外周面上に画像を担持する潜像担持体や中間転写体などの像担持体や、外周面上にシート材を担持して搬送するシート材搬送部材などに、無端状のベルト部材を採用している。このような無端状のベルト部材を備えたベルト装置は、所定の軸間距離となるように支持された複数の支持回転体に掛け渡され、所定の張力（張力）を付与される。

通常、複数の支持回転体のうちの１つを駆動ローラで構成し、当該駆動ローラの回転駆動力によってベルト部材を走行させる。また、多くの場合、複数の支持回転体のうちの１つを付勢手段によってベルト部材に向けて付勢される張力ローラで構成し、当該張力ローラの付勢力によりベルト部材に所望の張力を付与する。

これらのベルト部材には、ベルトを支持するローラに対向する位置に主としてゴム製のブレードを当接させ、用紙への転写残トナーや濃度調整等に使用するパターンなどを清掃する構成が広く用いられている。さらに、ブレードによるクリーニング部の上流側には、ベルトから落としたトナーが飛散しないように、シール部材として入口シールを配置し、トナーの飛散防止を行うようにしたものが多い（特許文献１：特開２０１１−０５３４０８号公報など）。

このようなベルト構成は、中間転写体のみならず特許文献２（特開２０１３−０９２６５６号公報）や特許文献３（特開２０１２−１０３２８６号公報）のように、二次転写機構の二次転写ベルトにも用いられている。したがって、地汚れによるトナーや濃度調整用パターンのトナーが二次転写ベルトにも付着するため、中間転写ユニットと同様に二次転写ベルトのためのクリーニング装置が必要となる。しかしながら、二次転写ベルトは印刷する用紙の搬送機能も有するため、表面に紙粉と呼ばれる繊維状の紙の破片が付着しやすい。

二次転写ベルトに紙粉が付着しても、トナーと同様にクリーニング装置にて清掃されるが、その量が多くなると紙粉が二次転写ベルトとブレードとの間に噛み込んで除去できない場合がある。この場合、噛み込んだ紙粉の周囲においてブレードと二次転写ベルトとの間に隙間が生じる。そうすると二次転写ベルトの付着トナーをブレードでクリーニングできなくなってしまう。その結果、印刷面の反対側に通紙方向と平行な黒スジ状の異常画像が発生するという課題がある。

クリーニング装置に用いるブレードは通常ゴムブレードを使用する。このゴムブレードは、二次転写ベルトの進行方向に対向してカウンタ接触させている。そのため、前記紙粉付着により当該ゴムブレードと二次転写ベルトとの潤滑性が低下すると、ゴムブレードがカウンタ接触の方向とは反対方向にめくれ易くなる。このようなゴムブレードのめくれが生じた場合、二次転写ベルトの回転トルクが急上昇し、当該回転トルク上昇を異常発生として検知して画像形成装置の動作が停止する場合がある。

この対応策として、二次転写ベルトに潤滑剤を塗布することで、紙粉付着と潤滑性低下によるゴムブレードのめくれを防止する構成が従来から採用されている。しかし、二次転写ベルトに潤滑剤を塗布する機構を設けると、低コスト化と省スペース化が困難になる。

そこで本発明の目的は、二次転写ベルトのクリーニング不良による異常画像の発生防止を低コストかつ省スペースで実現する二次転写機構を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明は、複数の感光体上に形成されたトナー像を転写する中間転写体と、前記中間転写体に担持されたトナー像に用紙を押圧して当該トナー像を用紙に転写させる二次転写ベルトによる押圧手段と、当該二次転写ベルトを回転させる駆動部と、当該駆動部を制御する制御部と、前記二次転写ベルトをクリーニングするクリーニング手段とを有する二次転写機構であって、前記二次転写ベルトは前記制御部によって正転と逆転に切り替え可能とされ、 前記押圧手段は接離手段によって前記中間転写体に対して接離可能とされ、前記二次転写ベルトを正転させて前記トナー像を前記用紙に転写し、前記トナー像の転写時以外のときに前記二次転写ベルトを所定時間逆転させるようにしたことを特徴とする二次転写機構である。

本発明は、トナー像の転写時以外のときに二次転写ベルトを所定時間逆転させるようにしたので、二次転写機構に潤滑剤塗布機構を設けることなく二次転写ベルトのクリーニング手段への紙粉の噛み込み防止、ブレードめくれ防止を果たすことができるようになり、紙粉付着に伴う異常画像の発生防止と二次転写機構の低コスト化、省スペース化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタの概略構成図である。 二次転写ベルトが所定の張力で張られている状態（使用状態）における二次転写機構の斜視図である。 二次転写機構の組み付け直後の模式図である。 二次転写機構のベルト寄り規制時の模式図である。 二次転写機構の接離手段を示す模式図である。 図３Ａの５Ａ−５Ａ線矢視断面図である。 図３Ｂの５Ｂ−５Ｂ線矢視断面図である。 二次転写ベルトのベルト寄り補正の原理を説明する説明図である。 ベルト寄り補正機構の軸傾斜部材の斜視図である。 二次転写ベルトの逆回転動作の一例を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を図面に基いて説明する。まず、画像形成装置としてのカラープリンタ１００の概略について図１を参照して説明し、その後、二次転写機構について説明する。
（画像形成装置としてのカラープリンタの概略）
図１は、本発明の実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置としてのカラープリンタ１００の概略構成を示すものである。当該カラープリンタ１００は、本発明の二次転写機構を備えることで、高画質、高耐久、低コスト、省スペースとすることができる。

当該カラープリンタ１００の筐体内に、４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。具体的には、これらの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。

なお、本実施形態における各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはドラム状に形成されているが、当該ドラム状の感光体に代えて、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。

４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して、像担持体である中間転写体として、無端ベルト状部材の中間転写ベルト５１が配置されている。各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの外周面は、それぞれ中間転写ベルト５１の外周面に当接している。

中間転写ベルト５１は、多層構造のものでも単層構造のものでもよい。多層構造のベルトで構成する場合、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でベース層を形成し、ベルト外周面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で構成するものが好ましい。一方、単層構造のベルトで構成する場合には、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。

本実施形態の中間転写ベルト５１は、張力ローラ５２、駆動ローラ５３、斥力ローラ５４、入口ローラ５５等の複数の支持ローラ（支持回転体）に所定の張力で巻き掛けられている。これらの支持ローラのうちの１つである駆動ローラ５３は、駆動部としてのモータ３０によって回転駆動される。この駆動ローラ５３の回転駆動により、中間転写ベルト５１が図中矢印Ａの向きに走行する。モータ３０は制御部３１によって制御され、正転と逆転が制御部３１によって切り替え可能に構成されている。なお、このような正転と逆転を切り替える構成は、例えば特許文献４（特開２００７−１６４０１８号公報）に記載されている。

斥力ローラ５４に対向して、後述するように、中間転写ベルト５１に一次転写されたトナー像を用紙に二次転写するための押圧手段６０が配設されている。この押圧手段６０は、二次転写ローラ６２、分離ローラ６３、二次転写ベルト６１を有する。二次転写ベルト６１は、二次転写ローラ６２と分離ローラ６３との間に所定の張力で掛け渡されている。

無端状のベルト部材としての二次転写ベルト６１は、第１支持回転体としての傾斜回転体である分離ローラ６３と、第２支持回転体としての二次転写ローラ６２との間に、所定の張力で掛け渡されている。本実施形態では、二次転写ローラ６２が駆動ローラとなって回転駆動することで、二次転写ベルト６１が図中矢印Ｃに示す向きに走行する。二次転写ベルト６１は、用紙Ｐの搬送機能を満足するように所定の摩擦係数を有する材料で構成されている。

二次転写ローラ６２は、後述する図３Ａ、図３Ｂに示すように、駆動部としてのモータ８０で駆動されるようになっている。当該モータ８０は、制御部８１によって正転と逆転が切り替え可能に構成されている。

前記二次転写ベルト６１に対して、二次転写ローラ６２に巻き掛けられた部分で、ウレタン等で形成されたブレード形状のクリーニングブレード６９がカウンタ方向に突き当てられている。そして当該クリーニングブレード６９によって、二次転写ベルト６１に付着した紙粉やトナーが掻き取られるようになっている。

各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に各色トナー像を形成する構成及び動作、並びに、各色トナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作は、ほぼ同様であり、形成される各色トナー像の色が異なるだけである。よって、以下、ブラック用感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作について説明し、他の色については説明を省略する。

ブラック用感光体１ａは、図１中反時計回り方向に回転駆動する。感光体１ａの外周面には、図示しない除電装置からの光が照射されることで、感光体１ａの表面電位が初期化される。

初期化された感光体外周面は、帯電装置８ａによって所定の極性（本実施形態ではマイナス極性）に一様に帯電される。このようにして帯電された感光体外周面に、図示しない露光装置から出射される光変調されたレーザビームＬが照射され、これにより感光体１ａの外周面上に静電潜像が形成される。

本実施形態においては、レーザビームＬを出射する露光装置が、レーザ書き込み装置で構成されている。当該レーザ書き込み装置に代えて、例えばＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。

感光体１ａに形成された静電潜像は、現像装置１０ａと対向する現像領域を通過する際に、ブラックトナー像として可視像化される。

中間転写ベルト５１の内周面側には、感光体１ａと対向する位置に、一次転写ローラ１１ａが配置されている。この一次転写ローラ１１ａが中間転写ベルト５１の内周面に当接することで、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に、適正な一次転写ニップが確保されている。

一次転写ローラ１１ａには、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性（本実施形態ではプラス極性）の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に一次転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト５１上に静電的に一次転写される。

トナー像を中間転写ベルト５１に一次転写した後の感光体１ａの外周面に付着した転写残トナーは、クリーニング装置１２ａによって除去される。これにより、感光体１ａの外周面が次回の静電潜像形成及びトナー像形成に備えて清掃される。

４色のトナー像をすべて使うフルカラーモードにおいては、他の色の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄについても、同様に、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。そして、これらの各色トナー像は、中間転写ベルト５１上に一次転写されているブラックトナー像に重ね合わさるようにして、順次一次転写される。

一方、ブラック単色モードにおいては、図示しない接離機構により、一次転写ローラ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを感光体１ｂ、１ｃ、１ｄから離間させる。これにより、マゼンタ、シアン、イエロー用の感光体１ｂ、１ｃ、１ｄが中間転写ベルト５１から離間される。そして、ブラック感光体１ａのみが中間転写ベルト５１に当接した状態で、ブラックトナー像のみが中間転写ベルト５１に一次転写される。

また、図１に示すように、プリンタ本体内の下部には、給紙装置１４が配置されている。当該給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転によって、転写用シート材としての用紙Ｐを図中矢印Ｂの方向へ送り出す。

送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対１６により、所定のタイミングで斥力ローラ５４に向けて給送される。この給送された用紙Ｐの先端は、中間転写ベルト５１が巻き掛けられた斥力ローラ５４の部分と、当該部分に対向配置された二次転写ベルト６１の部分とが当接している二次転写ニップへ送り込まれる。

用紙Ｐが二次転写ニップを通過する時、斥力ローラ５４には所定の二次転写電圧が印加される。当該二次転写電圧によって、中間転写ベルト５１上のトナー像が用紙Ｐに二次転写される。

トナー像が二次転写された用紙Ｐは、二次転写ベルト６１の外周面に静電的に吸着された状態で、二次転写ベルト６１の走行に伴って搬送される。そして、当該用紙Ｐは、分離ローラ６３に巻き付いた二次転写ベルト６１の部分の曲率によって、二次転写ベルト６１の外周面から分離する。

二次転写ベルト６１の外周面から分離した用紙Ｐは、二次転写ベルト６１の用紙搬送方向下流側に配置されている搬送ベルト１７によって、更に用紙搬送方向下流側へ搬送される。この搬送ベルト１７は、入口回転体としての駆動ローラである入口ローラ１７Ａと、従動回転体である従動ローラ１７Ｂとの間に所定の張力で掛け渡されている。

そして、用紙Ｐが定着装置１８を通過する際に、用紙Ｐ上のトナー像が定着装置１８の熱と圧力の作用により用紙Ｐに定着される。定着装置１８を通過した用紙Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を通って機外に排出される。

また、トナー像を二次転写した後の中間転写ベルト５１上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置２０によって除去される。本実施形態におけるベルトクリーニング装置２０では、ウレタン等で形成されたブレード形状のクリーニングブレード２１を用いている。

当該クリーニングブレード２１を、中間転写ベルト５１の走行方向に対してカウンタ方向から接触させている。なお、ベルトクリーニング装置２０には適宜様々な種類のものを用いることが可能である。例えば、クリーニング装置２０は静電式のクリーニング装置に代替してもよい。

（二次転写機構）
次に、本発明の実施形態に係る二次転写機構について説明する。この二次転写機構は、二次転写ベルト６１を備えた押圧手段６０を有する。当該押圧手段６０は、中間転写ベルト５１に一次転写されたトナー像に用紙Ｐを押圧し、当該用紙Ｐにトナー像を二次転写させるものである。

図２は、二次転写ベルト６１が所定の張力で掛け渡されている状態（使用状態）における押圧手段６０を示すものである。この押圧手段６０は、その本体を構成する左右一対のフレーム６８と、当該フレーム６８に回転自在に支持された二次転写ローラ６２と、左右一対の回転軸支持アーム６４と、分離ローラ６３とを有する。

本実施形態における押圧手段６０はベルト寄り補正手段を有する。このベルト寄り補正手段は本実施形態では軸傾斜方式である。すなわち、後述の図５Ａ、図５Ｂに示すように、二次転写ベルト６１を掛け渡した一方の支持ローラである分離ローラ６３の回転軸を傾斜させることで、二次転写ベルト６１のベルト寄り範囲を所定の規制範囲内に規制する軸傾斜機構（ベルト寄り補正機構）７０が構成されている。

押圧手段６０のベルト寄り補正手段を、軸傾斜方式以外の方式とすることも可能である。また、中間転写ベルト５１にも同様のベルト寄り補正手段を設けても良い。

押圧手段６０は、詳しくは、図３Ａと図３Ｂに示すように、二次転写ローラ６２の軸端が左右一対のフレーム６８で保持されている。図３Ａは、押圧手段６０の組み付け直後の状態を分離ローラ６３の軸方向から見た模式図である。図３Ｂはベルト寄り補正時の押圧手段６０の状態を示す同様の模式図である。

フレーム６８は押圧手段６０の本体を構成するもので、当該フレーム６８に図示しないカム等を使用した接離手段４０が接続されている。そして当該接離手段４０によって、二次転写ローラ６２が斥力ローラ５４の位置において中間転写ベルト５１に対して接離可能とされている。なお、中間転写ベルトのクリーニング時に二次転写用のローラを中間転写ベルトから離間する構成は、例えば特許文献５（特開２０１０−１９９６４号公報）で知られている。

本実施形態では、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａの両端部に、それぞれ図示しない軸受部材が取り付けられている。これら軸受部材が、二次転写ローラ６２の軸方向両端側に位置する一対のフレーム６８にそれぞれ保持されている。当該軸受部材により、二次転写ローラ６２がフレーム６８に対して回転自在に支持されている。

また、本実施形態では、分離ローラ６３の回転軸両端部が、スライド軸受部６５に取り付けられている。このスライド軸受部６５は、フレーム６８よりも更に軸方向外側に配置された２つの回転軸支持アーム６４にそれぞれ保持されている。分離ローラ６３は、当該スライド軸受部６５により、回転軸支持アーム６４に対して回転自在に支持されている。

各回転軸支持アーム６４は、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａの各端部に対して回動自在に取り付けられている。また、各回転軸支持アーム６４の先端側とフレーム６８との間に、アームスプリング６６が所定張力で掛け渡されている。したがって、各回転軸支持アーム６４は、図３Ａ、図３Ｂで、アームスプリング６６によって時計回り方向に付勢されている。

二次転写ベルト６１にベルト寄りが生じていない組み付け直後の状態においては、図３Ａのように、アームスプリング６６の付勢力により、回転軸支持アーム６４の一部がフレーム６８の所定箇所に突き当たった位置で、回転軸支持アーム６４の回動位置が保持される。

また、各回転軸支持アーム６４は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、分離ローラ６３を軸受けするスライド軸受部６５を有する。このスライド軸受部６５は、回転軸支持アーム６４の切欠き孔６４ａの内部にスライド可能に保持されている。当該切欠き孔６４ａは、回転軸支持アーム６４の回転中心である二次転写ローラ６２の回転軸６２ａから、二次転写ローラ６２の径方向に伸びている。

切欠き孔６４ａの内部には張力スプリング６７が配設されている。当該張力スプリング６７により、スライド軸受部６５が、回転軸支持アーム６４に対し、回転軸支持アーム６４の回転中心である二次転写ローラ６２の回転軸６２ａから、遠ざかる方向に向けて付勢されている。当該付勢力により、分離ローラ６３と二次転写ローラ６２との間に架け渡された二次転写ベルト６１に、所定の張力（張力）が付与されるようになっている。

（接離手段）
図４は、前述した接離手段４０によって、二次転写機構を中間転写ベルト５１に当接させた状態と離間させた状態に切り替える様子を示したものである。印刷時は中間転写ベルト５１と二次転写ベルト６１が接触しているため、この状態で二次転写ベルト６１の逆転動作（破線矢印）を行うには、中間転写ベルト５１も同時に逆転動作（破線矢印）を行う必要がある。

しかし、中間転写ベルト５１の逆転動作は不要であるか、もしくは中間転写ベルト５１の逆転動作と二次転写ベルト６１の逆転動作を別々の間隔で行うことが要求される場合がある。そこで、二次転写ベルト６１の逆転動作実行時に押圧手段６０の全体を中間転写ベルト５１から離間させることとした。

このように、中間転写ベルト５１の回転方向ないし回転・停止に関わりなく二次転写ベルト６１の逆転動作を可能にすることで、二次転写ベルト６１の逆転動作時に中間転写ベルトを逆回転させる必要がなくなる。そのため二次転写ベルト６１の固有の理由による逆転動作の周期で中間転写ベルト５１を逆回転させる必要性がなくなり、中間転写ベルト５１の高寿命化が可能になる。

同様に、中間転写ベルト５１を正転させるときは二次転写ベルト６１を中間転写ベルト５１に当接させ、中間転写ベルト５１を逆転させるときは二次転写機構を中間転写ベルト５１から離間させる。これにより、二次転写ベルト６１ないし二次転写機構の寿命を増大することができる。

また接離手段４０は、後述するベルト寄り補正機構の作動を無駄のないものとすることができる。すなわち、二次転写ベルト６１がベルト寄り補正により所定のつりあい位置に移動するためには、二次転写ベルト６１を所定時間（約２〜５秒程度）正転させることが必要である。

したがって、中間転写ベルト５１と当接した状態で二次転写ベルト６１のベルト寄り補正が行われている最中に、中間転写ベルト５１が突然逆転動作すると、二次転写ベルト６１の寄り補正が妨げられ、それに要する時間が延長する。そこで、二次転写ベルト６１の寄り補正中に中間転写ベルト５１が逆転する場合は、遅くとも当該逆転の直前のタイミングで前記接離手段４０によって二次転写ベルト６１を中間転写ベルト５１から離間させる。これにより、二次転写ベルト６１の寄り補正に要する時間の延長を防止することができる。

また、二次転写ベルト６１のクリーニングのタイミングで二次転写ベルト６１を中間転写ベルト５１から離間させて二次転写ベルト６１を逆転させた場合、当該逆転後に二次転写ベルト６１を正転させてそのベルト寄り補正を行う必要がある。このベルト正転時は、前記接離手段４０で二次転写ベルト６１を中間転写ベルト５１に当接させた状態で、中間転写ベルト５１と二次転写ベルト６１をそれぞれ所定時間（約２〜５秒程度）正転する。当該正転により、中間転写ベルト５１と二次転写ベルト６１の双方の寄り補正をほぼ同時に完了することができ、次の用紙Ｐに対する二次転写ないし印刷を遅滞なく実行することができる。

（軸傾斜機構）
図５Ａ、図５Ｂは、押圧手段６０の分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾斜させる軸傾斜機構（ベルト寄り補正機構）７０を示す模式図である。この模式図は、分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿ってアームスプリング６６と直交する面で切断した切断面（図３Ａ、図３Ｂの矢視断面図）で示している。

分離ローラ６３とスライド軸受部６５との間の回転軸６３ａ上に、軸方向変位部材を構成するベルト寄り検知部材７１及び軸傾斜部材７２が設けられている。当該ベルト寄り検知部材７１は、二次転写ベルト６１の端部と接触するフランジ部７１ａを備えている。また軸傾斜部材７２は、後述するフレーム６８の当接部６８ａとの摩擦を低減するため、例えば自己潤滑性を有するポリアセタール（ＰＯＭ）等で構成されている。

二次転写ベルト６１がそのベルト幅方向へ移動して二次転写ベルト６１の端部がフランジ部７１ａに当接すると、その力を受けて、ベルト寄り検知部材７１が分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動する。ベルト寄り検知部材７１が回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動すると、ベルト寄り検知部材７１に対して回転軸６３ａの更に外側に配置されている軸傾斜部材７２も、回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動する。

また、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａには、回転軸６３ａの軸方向外側から、固定部材であるフレーム６８の当接部６８ａが当接している。当該軸傾斜部材７２が設けられている分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、スライド軸受部６５を介して、アームスプリング６６によって付勢されている回転軸支持アーム６４に支持されている。

このため、回転軸６３ａは図５Ａ、図５Ｂ中、常に上側に向かう付勢力を受けている。したがって、ベルト寄り検知部材７１のフランジ部７１ａに、二次転写ベルト６１の端部が当接していない状態では、アームスプリング６６の付勢力で、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端に連続している被ストッパ面７２ｂに、フレーム６８のストッパ面６８ｂが当接する。

この当接位置で、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａとフレーム６８の当接部６８ａとの当接位置が規制される。すなわち、フレーム６８の当接部６８ａが軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端に連続した被ストッパ面７２ｂに当接した状態で、軸傾斜部材７２の位置が保持される。

この状態から、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を受けて、ベルト寄り検知部材７１及び軸傾斜部材７２が回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動すると、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａに沿ってフレーム６８の当接部６８ａが相対的に上昇移動する。これにより、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａとフレーム６８の当接部６８ａとの当接位置が、傾斜面７２ａの上側へ変位する。

その結果、二次転写ベルト６１が移動する方向の軸方向端部側における分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、図５Ｂに示すように、アームスプリング６６の付勢力に抗して押し下げられる。一方、このとき、二次転写ベルト６１が移動する方向とは逆側の分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、二次転写ベルト６１の端部がベルト寄り検知部材７１のフランジ部７１ａから離間している。

このため、図５Ａを左右反転した状態、すなわちフレーム６８の当接部６８ａが軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端部分に当接した状態となっている。したがって、二次転写ベルト６１が片寄り移動する方向とは逆側の分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部（図５Ｂ左側端部）は、他端側に対して相対的に押し上げられた状態となり、その回転軸６３ａは傾斜することになる（図５Ｂでは右下がり傾斜）。

このようにして分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾斜するにつれて、二次転写ベルト６１のベルト幅方向への片寄り移動速度が次第に遅くなる。そして、最終的に片寄り移動速度がゼロになった後、二次転写ベルト６１がベルト幅方向逆向きに移動するようになる。

その結果、二次転写ベルト６１の幅方向位置が徐々に戻され（ベルト寄り補正）、二次転写ベルト６１は、ベルト寄りが収束する幅方向所定位置で安定走行することができる。これは、二次転写ベルト６１のベルト寄りが逆向きに生じる場合でも同様である。

（ベルト寄り補正の原理）
ここで、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾けることによりベルト寄りを戻す（ベルト寄り補正）原理を図６により説明する。なお、当該原理は、例えば特許文献６（特開２００９−１８６９１０号公報）により知られている。

図６において、二次転写ベルト６１を剛体であると仮定する。分離ローラ６３に進入する前の二次転写ベルト６１上の任意の一地点に着目する。ここでは任意の一地点としてベルト端部上の地点Ｅに着目する。

２つのローラ６２、６３に架け渡された二次転写ベルト６１が完全に水平、あるいは２つのローラ６２、６３の回転軸６２ａと回転軸６３ａが互いに平行な状態であれば、二次転写ベルト６１の片寄りは発生しない。

すなわち、分離ローラ６３に進入する直前の二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅと、分離ローラ６３から抜けた直後の二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅに対応する地点Ｅ’との間では、分離ローラ６３の回転軸６３ａ方向における位置にズレが生じることはない。

一方、分離ローラ６３の回転軸６３ａが二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して傾いている場合、二次転写ベルト６１は分離ローラ６３の回転軸方向へ変位する。すなわち、前記傾きの角度をαとすると、二次転写ベルト６１上の地点Ｅは、分離ローラ６３の周面に沿って距離ｙだけ移動する間に、図６に示すように、およそｙｔａｎα分だけ回転軸方向へ変位する。

したがって、分離ローラ６３の回転軸６３ａを、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して傾斜角αだけ傾ければ、二次転写ベルト６１を分離ローラ６３の回転につれて、二次転写ベルト６１のベルト幅方向位置をおよそｙｔａｎα分だけ移動させることができる。

以上のことから、二次転写ベルト６１の寄り量（ベルト幅方向への移動速度）は、傾斜角αに比例することが分かる。すなわち、傾斜角αが大きければ大きいほど、二次転写ベルト６１の寄り速度と寄り量は増していき、小さければ小さいほどベルトの寄り速度と寄り量は減少する。

したがって、例えば図５Ｂに示すように、二次転写ベルト６１が図５Ｂ中右側に寄ろうとするベルト寄りが生じている場合、このベルト寄りによって軸傾斜部材７２が分離ローラ６３の回転軸６３ａ方向で図中右方へ移動する。当該軸傾斜部材７２の右方への移動により、分離ローラ６３の回転軸６３ａが図中下側へ下がる。これにより、二次転写ベルト６１を図５Ｂ中左側へ戻そうとするベルト寄り力を生じさせることができる。

そして、二次転写ベルト６１に元々生じていたベルト寄りと、分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾いたことで発生する二次転写ベルト６１の逆向きのベルト寄りとが釣り合う位置に、二次転写ベルト６１のベルト寄りを収束させることができる。

この釣り合い位置で走行している二次転写ベルト６１に対し、さらにどちらか一方へのベルト寄りが生じた場合でも、そのベルト寄りに応じて、分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾く。これにより、再び、二次転写ベルト６１のベルト寄りは、別の釣り合い位置で収束する。

このように、本実施形態における押圧手段６０の軸傾斜機構７０によれば、二次転写ベルト６１のベルト幅方向への移動量に応じた傾きを分離ローラ６３の回転軸６３ａに与えることで、二次転写ベルト６１のベルト寄りを早期に収束させることができる。

しかも、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾かせるための駆動力には、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を利用する。このため、ベルト寄りを戻す機構を、モータ等の駆動源を必要としない簡易低コストな構成で実現することができる。

（軸傾斜部材）
次に、図７により軸傾斜部材７２の構成について説明する。図７は、本実施形態における軸傾斜部材７２の斜視図である。図７に示すように、本実施形態の軸傾斜部材７２は、円筒状本体の外周面に傾斜面７２ａを持つ突起部が形成された構成となっている。

傾斜面７２ａは、円筒形状本体の中心軸を中心とした円錐形の周面の一部をなすように形成された曲面で構成されている。このように傾斜面７２ａを曲面で構成している理由は２つある。第１の理由は、分離ローラ６３の回転軸６３ａ回りに軸傾斜部材７２が僅かに回転するような事態が生じても、分離ローラ６３の傾き角が変化しないようにするためである。

第２の理由は、フレーム６８の当接部６８ａとの接触を点接触に近付けて、その接触点における摩擦を軽減するためである。このように摩擦を軽減することで、二次転写ベルト６１の端部とベルト寄り検知部材７１との間の当接圧を低減し、二次転写ベルト６１の端部の摩擦による劣化を抑制して二次転写ベルト６１の寿命を延ばすことができる。

なお、本実施形態において、傾斜面７２ａの回転軸６３ａに対する傾斜角度βは３０°であり、軸傾斜部材７２の材質は前述したように自己潤滑性を有するＰＯＭ（ポリアセタール）等が望ましいが、当該材質はＰＯＭ（ポリアセタール）等に限られるものではない。

また、二次転写ベルト６１の端部には、ベルト寄り検知部材７１との当接によって曲げ応力が繰り返し作用するので、亀裂等の破損が生じやすい。当該破損を防止するため、二次転写ベルト６１の外周面や内周面の端部に、ベルト全周にわたって補強テープを貼り付けるのが好ましい。

本実施形態の分離ローラ６３及び二次転写ベルト６１の具体的構成は例えば以下の通りである。
分離ローラの外径：φ１６
分離ローラの材質：アルミ
二次転写ベルトの材質：ポリイミド
二次転写ベルトのヤング率：３０００ＭＰａ
二次転写ベルトのＭＩＴ耐揉試験による耐折回数：６０００回
二次転写ベルトの厚み：８０μｍ
二次転写ベルトの線速：３５２ｍｍ／ｓ
ベルト張力：０．９Ｎ／ｃｍ

なお、ＭＩＴ耐揉試験による耐折回数測定方法は、ＪＩＳ−Ｐ８１１５に準拠するものとした。測定条件としては、幅１５ｍｍのサンプルに対して、荷重１ｋｇｆ、屈曲角度１３５度、屈曲速度１７５回／分の条件にて測定した。

（二次転写ベルトの逆転動作）
上記の構成からなる二次転写機構を有するカラープリンタ１００により印刷動作を行う際に、一定の間隔で、印刷動作終了時に二次転写ベルト６１を所定の時間逆回転させる。図８は二次転写ベルト６１の逆回転動作を行うフローチャートの一例である。

カラープリンタ１００の印刷終了後に、前回の逆転動作実行時からの二次転写ベルト６１の走行距離の積算値（積算距離）が所定の値に達しているかを確認する。そして所定の値を超えている場合は逆転動作を規定の時間行う。

すなわち、二次転写ベルト６１の走行距離の積算値（積算距離）が所定の値に達すると、紙粉の噛み込みによりその線速が変化することを想定している。走行距離の積算値に代えて走行時間又は印刷枚数でベルト逆転動作の実行判定をしてもよい。また、１回の印刷量が非常に大きい場合は、印刷動作終了時のみでなく、印刷中に動作を中断してベルト逆転動作を入れる制御としても良い。

図８のフローチャートはステップＳ１で印刷が開始し、ステップＳ２で当該印刷が終了する。ステップＳ３でベルトの前記積算距離が所定の値に達したか否かが判定される。積算距離が所定の値に達していないと判定されると、ステップＳ６でベルト走行距離を計算し、積算値に加算して終了する。

積算距離が所定の値に達していると判定されると、ステップＳ４でベルトの逆転動作が実行される。そして逆転動作が実行されると、続くステップＳ５でベルトの積算距離がクレアされて終了する。

本実施形態では以下の条件で評価試験を行い、当該評価試験において前述した課題が生じないことが確認された。すなわち以下の評価試験で、印刷面の反対側に通紙方向に平行な黒スジ状の異常画像の発生がなく、またベルトの回転トルク上昇によるカラープリンタ１００の動作停止がないことが確認された。
・逆転動作実施間隔：ベルト走行距離３０ｍ毎
・逆転動作実行時間：３０ｍｓ
・印刷動作：１回につきＡ４画像５ページ
・印刷枚数：６０００００枚

二次転写ベルト６１の逆転動作は、用紙Ｐが押圧手段６０を通過する時以外はいつでも可能である。二次転写ベルト６１の逆転動作を印刷実行時以外に行うことで、印刷中の時間を最小にすることができ、カラープリンタ１００の使用者の待ち時間を減らすことが可能となる。

用紙Ｐが押圧手段６０を通過する時以外であっても、用紙Ｐが押圧手段６０を通過する間隔（紙間）は時間的に短かすぎて、当該紙間では二次転写ベルト６１の逆転動作の実行が困難である。そこで、印刷時以外の以下のタイミングで二次転写ベルト６１の逆転動作を実行するとよい。

すなわち、印刷時以外の二次転写ベルト６１の逆転動作のタイミングとしては、電源投入時、濃度調整実行時、異常動作からのリカバリー時などが好ましい。これらのタイミングでベルトの積算走行距離を確認し、図８フローチャートのステップＳ３の実行判定を行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば前記実施形態で説明した中間転写ベルト５１に代えて中間転写ドラムを使用することも可能である。

１ａ〜１ｄ：感光体 １１ａ〜１１ｄ：一次転写ローラ
１４：給紙装置 １５：給紙ローラ
１６：タイミングローラ対 １７：搬送ベルト
１７Ａ：入口ローラ １７Ｂ：従動ローラ
１８：定着装置 １９：排紙ローラ対
２０：ベルトクリーニング装置 ２１：クリーニングブレード
３０：モータ ３１：制御部
４０：接離手段 ５１：中間転写ベルト
５２：張力ローラ ５３：駆動ローラ
５４：斥力ローラ ５５：入口ローラ
６０：押圧手段 ６１：二次転写ベルト
６２：二次転写ローラ ６２：ローラ
６２：二次転写ローラ ６２ａ：回転軸
６３：分離ローラ ６３ａ：回転軸
６４：回転軸支持アーム ６４ａ：切欠き孔
６５：スライド軸受部 ６６：アームスプリング
６７：張力スプリング ６８：フレーム
６８ａ：当接部 ６８ｂ：ストッパ面
７０：軸傾斜機構 ７１：検知部材
７１ａ：フランジ部 ７２：軸傾斜部材
７２ａ：傾斜面 ７２ｂ：被ストッパ面
８０：モータ ８１：制御部
１００：カラープリンタ Ｐ：用紙

特開２０１１−０５３４０８号公報 特開２０１３−０９２６５６号公報 特開２０１２−１０３２８６号公報 特開２００７−１６４０１８号公報 特開２０１０−１９９６４号公報 特開２００９−１８６９１０号公報

Claims (6)

1. 複数の感光体上に形成されたトナー像を転写する中間転写体と、前記中間転写体に担持されたトナー像に用紙を押圧して当該トナー像を用紙に転写させる二次転写ベルトによる押圧手段と、当該二次転写ベルトを回転させる駆動部と、当該駆動部を制御する制御部と、前記二次転写ベルトをクリーニングするクリーニング手段とを有する二次転写機構であって、
   前記二次転写ベルトは前記制御部によって正転と逆転に切り替え可能とされ、
   前記押圧手段は接離手段によって前記中間転写体に対して接離可能とされ、
   前記二次転写ベルトを正転させて前記トナー像を前記用紙に転写し、前記トナー像の転写時以外のときに前記二次転写ベルトを所定時間逆転させるようにしたことを特徴とする二次転写機構。
2. 前記二次転写ベルトを逆転させるときは前記接離手段により前記押圧手段を前記中間転写体から離間させるようにしたことを特徴とする請求項１の二次転写機構。
3. 前記二次転写ベルトを、前記二次転写ベルトのクリーニング時に逆転させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２の二次転写機構。
4. 前記押圧手段が、前記二次転写ベルトを掛け渡す二次転写ローラと分離ローラとを有し、前記分離ローラに前記二次転写ベルトのベルト寄り補正機構が備えられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項の二次転写機構。
5. 前記二次転写ベルトの逆転後に前記二次転写ベルトを正転させるとき、前記二次転写ローラを前記中間転写体に当接させて前記中間転写ベルトのベルト寄り補正機構を作動させるようにしたことを特徴とする請求項４の二次転写機構。
6. 請求項１から５のいずれか１項の二次転写機構を有することを特徴とする画像形成装置。