JP2024042657A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ベルトに担持されて搬送される記録材のしわ伸ばし効果を得ると共に、転写ベルトの耐久性の向上を図る。【解決手段】２次転写ベルト４０と、２次転写ベルト４０を介して中間転写ベルト３１に当接し転写部Ｎ２を形成する２次転写ローラ４１と、２次転写ローラ４１の下流側に隣接して配置される分離ローラ４２と上流側に隣接して配置される上流ローラ４３とを有する。分離ローラ４２は回転軸線方向の両端部に中央部の直径よりも直径が小さい部分を有し、上流ローラ４３は回転軸線方向の両端部に中央部の直径よりも直径が大きい部分を有する。２次転写ローラ４１の回転軸線方向と略直交する断面において、ニップ線Ｌ１と上流ベルト張面Ｌ２とで形成される角度を上流ベルト張角φ１、ニップ線Ｌ１と下流ベルト張面Ｌ３とで形成される角度を下流ベルト張角φ２としたとき、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、それぞれ３０°以下である。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいはこれらの機能のうち複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体上に形成されたトナー像が記録材に転写される。像担持体上のトナー像は、転写部で像担持体と転写装置とで記録材を挟持し、転写部に転写電界を形成することで、静電的に記録材上に転写される。この転写装置として、像担持体からの記録材の分離性能が高いことなどから、記録材を担持して搬送する転写ベルトを備えた転写装置が採用されることがある（特許文献１）。この転写装置は、無端状の転写ベルトと、転写ベルトを張架するための複数の張架ローラと、を有して構成される。この複数の張架ローラは、転写ベルトを介して像担持体に当接して、像担持体と転写ベルトとが当接する領域である転写部（転写ニップ）を形成する転写ローラを含む。

転写ベルトを用いた画像形成装置では、薄紙などの低剛度の記録材に画像を形成する場合、記録材が転写部を通過する際に、画像の劣化が発生することがある。これは、記録材の搬送中に、記録材の搬送方向における転写部の上流側で、記録材の搬送方向における記録材の後端側にしわが発生し、発生したしわの凹部と像担持体との間の隙間で放電が発生することに起因する。

特許文献２では、次のような構成が提案されている。つまり、転写ベルトの回転方向において転写ローラの下流側に隣接して配置される張架ローラである分離ローラ（搬送面形成ローラ）をクラウン形状（正クラウン形状）とする。また、転写ベルトの回転方向において分離ローラの下流側に隣接して配置される張架ローラを逆クラウン形状とする。このように逆クラウン形状とするのは、分離ローラの回転軸線方向における中央部で張架される転写ベルトの周長と、分離ローラの回転軸線方向における端部で張架される転写ベルトの周長と、を一致させるためである。このような構成により、転写ベルトが転写部内で幅方向（表面の移動方向と略直交する方向）において中央部から両端部に向けて広がる走行軌跡を描くため、転写部で記録材のしわを伸ばす効果が得られる。

特開２０００－３４７５１７号公報 特開２０１５－２００８６９号公報

上述のように分離ローラをクラウン形状とすることによる記録材のしわ伸ばし効果は、分離ローラのクラウン量（分離ローラの最大直径と最小直径との差）と正の相関がある。そのため、従来の構成では、十分な記録材のしわ伸ばし効果を得るためには、比較的大きなクラウン量が必要であった。また、上述のように分離ローラの回転軸線方向における中央部と端部とでそれぞれ張架される転写ベルトの周長を一致させるために、分離ローラのクラウン量に比例して、テンションローラの逆クラウン量も大きくすることが必要であった。

そして、記録材のしわを伸ばす力を得るために、上述の転写ベルトの走行軌跡を形成するためには、転写ベルトが分離ローラのクラウン形状の周面に密着していることが重要である。そのため、転写ベルトを上述のクラウン形状の周面及び上述の逆クラウン形状の周面に沿って強制的に変形させるように、転写ベルトには比較的大きな張力を付与する必要があった。

しかしながら、大きな張力を転写ベルトに付与した場合、転写ベルトに大きな負荷が加わる。これにより、転写ベルトの寿命が短くなることがある。特に、転写ベルトの幅方向への寄りを抑制するためにリブ規制方式を採用した場合、リブがフランジに突き当たる際に、転写ベルトのリブに対応する箇所に大きな集中応力が加わりやすい。そして、転写ベルトの走行に伴い、転写ベルトに集中応力が繰り返し加わることで、転写ベルトの劣化が進むことがある。そのため、転写装置を構成する他の部品と比べて、転写ベルトの寿命（耐久印刷枚数）が短くなることがある。

したがって、本発明の目的は、転写ベルトに担持されて搬送される記録材のしわ伸ばし効果を得ると共に、転写ベルトの耐久性の向上を図ることである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、記録材を担持して搬送する回転可能な無端状のベルトと、前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを介して前記像担持体に当接し、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部を形成する転写ローラと、前記ベルトの回転方向において前記転写ローラの下流側に隣接して前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する第１張架ローラと、前記ベルトの回転方向において前記転写ローラの上流側に隣接して前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する第２張架ローラと、を有し、前記第１張架ローラは、前記ベルトが張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が小さい部分を有し、前記第２張架ローラは、前記ベルトが張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が大きい部分を有し、前記転写ローラの回転軸線方向と略直交する断面において、前記転写部に形成される前記像担持体と前記転写ローラとの接触面が通る直線をニップ線Ｌ１、前記ベルトの回転方向における前記転写部の中心位置と前記第２張架ローラの接線とを通る前記ベルトの張面を上流ベルト張面Ｌ２、前記転写部の前記中心位置と前記第１張架ローラの接線とを通る前記ベルトの張面を下流ベルト張面Ｌ３、前記ニップ線Ｌ１と前記上流ベルト張面Ｌ２とで形成される角度を上流ベルト張角φ１、前記ニップ線Ｌ１と前記下流ベルト張面Ｌ３とで形成される角度を下流ベルト張角φ２と定義したとき、前記上流ベルト張角φ１及び前記下流ベルト張角φ２は、それぞれ３０°以下であることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、転写ベルトに担持されて搬送される記録材のしわ伸ばし効果を得ると共に、転写ベルトの耐久性の向上を図ることができる。

画像形成装置の概略断面図である。 ２次転写装置の近傍の概略断面図である。 ２次転写装置ローラ配置を説明するための断面図である。 リブ規制方式を説明するための断面図及び拡大断面図である。 記録材のしわが発生する現象を説明するための模式図である。 実施例及び比較例の２次転写部の上面図である。 分離ローラのクラウン量とベルト侵入角との関係を示すグラフ図である。 実施例及び比較例における画像の劣化の評価結果を示すグラフ図である。 ２次転写装置の他の例を示す概略断面図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置の構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタである。画像形成装置１００は、外部機器から送信された画像信号に応じて記録材Ｓに画像を形成することができる。

なお、画像形成装置１００やその要素について、図１の紙面手前側を「前」側、紙面奥側を「後」側とする。この前側と後側とを結ぶ前後方向は、後述する感光ドラム１１、中間転写ベルト３１の張架ローラ、あるいは２次転写ベルト４０の張架ローラの回転軸線方向と略平行であるものとする。また、記録材Ｓのことを「紙」ということがあるが、記録材Ｓは紙に限定されるものではない。記録材Ｓは、例えば、合成樹脂を主体とする材料で構成された合成紙やフィルム、金属層を有する蒸着紙などの特殊紙などの、紙以外の材料又は紙以外の材料を含む材料で構成されたものであってもよい。

画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有する。各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、後述する中間転写ベルト３１の略水平に配置される画像転写面の移動方向に沿って直列状に配置されている。なお、各色用に設けられた同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部１は、後述する感光ドラム１１、帯電器１２、露光装置１３、現像器１４、ドラムクリーニング装置１５などを有して構成される。

第１の像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１１は、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り方向）に回転駆動される。回転する感光ドラム１１の表面は、帯電手段としての帯電器１２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１１の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）１３によって画像情報に応じた像光が照射されて走査露光され、感光ドラム１１上に静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像器１４によって現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１１上にトナー像が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に画像情報に応じて露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。本実施例では、現像時のトナーの主要な帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。

４つの感光ドラム１１に対向するように、第２の像担持体としての回転可能な無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト３１が配置されている。中間転写ベルト３１は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としての駆動ローラ３３、テンションローラ３４及び２次転写対向ローラ３２によって張架されている。本実施例では、中間転写ベルト３１は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成された基層と、ゴム材料を用いて形成された表層と、を有する。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３が回転駆動されることで駆動力が伝達されて、図中矢印Ｒ２方向（時計回り方向）に回転（周回移動）する。テンションローラ３４は、中間転写ベルト３１の走行方向に所定の張力を付与する。２次転写対向ローラ（２次転写内ローラ）３２は、後述する２次転写ローラ（２次転写外ローラ）４１と共に後述する２次転写部Ｎ２を形成する。中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋがそれぞれ配置されている。本実施例では、各１次転写ローラ３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋは、それぞれ各感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに対向する位置に配置されている。１次転写ローラ３５は、感光ドラム１１に向けて押圧され、中間転写ベルト３１を介して感光ドラム１１に当接し、感光ドラム１１と中間転写ベルト３１とが当接する領域である１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。駆動ローラ３３以外の中間転写ベルト３１の張架ローラ及び各１次転写ローラ３５は、中間転写ベルト３１の回転に伴って従動回転する。

感光ドラム１１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、回転している中間転写ベルト３１上に転写（１次転写）される。１次転写工程時に、１次転写ローラ３５には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに形成されたイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト３１上の同一画像位置に重ね合わされるようにして順次転写される。

中間転写ベルト３１の外周面側において、対向部材としての２次転写対向ローラ３２に対向する位置には、２次転写装置４が配置されている。２次転写装置４は、無端状のベルトで構成された２次転写ベルト４０と、２次転写ベルト４０の内周面側において２次転写対向ローラ３２に対向する位置に配置された２次転写ローラ４１と、を有する。２次転写ローラ４１は、２次転写対向ローラ３２に向けて押圧され、２次転写ベルト４０及び中間転写ベルト３１を介して２次転写対向ローラ３２に当接する。これにより、２次転写ローラ４１は、中間転写ベルト３１と２次転写ベルト４０とが当接する領域である２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト３１と２次転写ベルト４０とに挟持されて搬送されている記録材Ｓ上に転写（２次転写）される。２次転写工程時に、２次転写対向ローラ３２には、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。２次転写ローラ４１は、電気的に接地されている。なお、２次転写対向ローラ３２が電気的に接地され、２次転写ローラ４１にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写電圧が印加されてもよい。２次転写装置４については、後述して更に詳しく説明する。

記録材（転写材、記録媒体、シート）Ｓは、記録材収容部としての給紙カセット６１、６２、６３に格納されている。この記録材Ｓは、給送部材としての給紙ローラ６４、６５、６６のいずれかが回転することで記録材搬送路としての給紙搬送路６７に送り出されて、搬送部材としてのレジストローラ２１へと搬送される。この記録材Ｓは、レジストローラ２１によって、中間転写ベルト３１上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｎ２へと搬送される。

トナー像が転写された記録材Ｓは、２次転写ベルト４０と、搬送部材としての搬送ベルト７１と、によって、定着手段としての定着装置５へと搬送される。定着装置５は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｓを加熱及び加圧することにより、トナー像を記録材Ｓの表面に定着（溶融、固着）させる。

片面印刷モードの場合は、上述のようにして片面にトナー像が定着された記録材Ｓは、記録材搬送路としての排紙搬送経路６８を通って、排出部として排紙トレイ６９に排出（出力）される。両面印刷モードの場合は、上述のようにして１面目にトナー像が定着された記録材Ｓは、２面目にトナー像を転写するために再度２次転写部Ｎ２へと搬送される。つまり、両面印刷モードでは、１面目にトナー像が定着された記録材Ｓは、反転搬送路８１へ送り込まれ、反転搬送路８１でスイッチバック動作を行うことで先後端を入れ替えて両面搬送路８２へと搬送される。両面搬送路８２に搬送された記録材Ｓは、レジストローラ２１へと搬送され、再び２次転写部Ｎ２へと搬送される。そして、この記録材Ｓは、上述と同様にして２面目にトナー像が転写され、定着された後に、排紙トレイ６９に排出される。

また、１次転写工程後に感光ドラム１１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置１５によって感光ドラム１１上から除去されて回収される。また、２次転写工程後に中間転写ベルト３１上に残留したトナー（２次転写残トナー）などの付着物は、クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置３６によって中間転写ベルト３１上から除去されて回収される。

なお、各画像形成部１において、感光ドラム１１、帯電器１２、現像器１４、ドラムクリーニング装置１５は、それぞれ単独で又は複数が一体的にカートリッジ化されて、画像形成装置１００の装置本体２に対して着脱可能とされていてよい。また、中間転写ベルト３１、中間転写ベルト３１の張架ローラ、各１次転写ローラ３５及びベルトクリーニング装置３６は、中間転写ベルトユニット３を構成する。中間転写ベルトユニット３は、画像形成装置１００の装置本体２に対して着脱可能とされていてよい。

また、本実施例では、画像形成装置１００は、図１に示すように給紙された記録材Ｓが２次転写部Ｎ２において右から左へと搬送される構成とされているが、この方向に限定されるものではなく、左から右へと搬送される構成とされていてもよい。

２．２次転写装置の構成
次に、本実施例における２次転写装置４の構成について更に説明する。図２は、本実施例における２次転写装置４の近傍を示す概略断面図である。なお、２次転写ベルト４０や２次転写ベルト４０の張架ローラに関して、「上流」、「下流」とは、それぞれ２次転写ベルト４０の回転方向（表面の移動方向、走行方向）における「上流」、「下流」をいうものであり、煩雑を避けるため適宜省略することがある。

２次転写装置４は、記録材担持体としての無端状のベルトで構成された２次転写ベルト４０を有する。２次転写ベルト４０は、複数の張架ローラ（支持ローラ）によって張架されている。２次転写装置４は、２次転写ベルト４０の張架ローラとして、２次転写ベルト４０の内周面側に配置された、次の４つのローラを有する。つまり、２次転写部Ｎ２を形成する転写ローラ（転写部材）としての２次転写ローラ４１、第１張架ローラとしての分離ローラ４２、第２張架ローラとしての上流ローラ４３、及び第３張架ローラとしてのテンションローラ４４である。２次転写ベルト４０の各張架ローラは、それぞれの回転軸線方向の両端部において、２次転写装置４を構成するフレーム（図示せず）によって、回転可能に支持（保持）されている。２次転写ローラ４１、分離ローラ４２、上流ローラ４３、テンションローラ４４の回転軸線方向は互いに略平行である。

２次転写ベルト４０は、樹脂材料又は金属材料で形成された層を有する無端状のベルト部材で構成することができる。本実施例では、２次転写ベルト４０は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させて体積抵抗率を１×１０^９～１×１０^１４Ω・ｃｍに調整した樹脂材料で形成されている。また、本実施例では、２次転写ベルト４０は、単層構造で、厚みは０．０７～０．１ｍｍである。また、本実施例では、２次転写ベルト４０は、引っ張り試験法（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）で測定したヤング率の値が、１００ＭＰａ以上、１０ＧＰａ未満である。また、２次転写ベルト４０の周長は３００ｍｍ程度である。

２次転写ローラ４１は、多層構造の弾性ローラで構成することができる。本実施例では、２次転写ローラ４１は、最下層である芯金の外周に、表層として誘電性部材である発泡性ゴムで構成された弾性層が設けられて構成されている。本実施例では、発泡性ゴムの硬度は、Ａｓｋｅｒ―Ｃ２８～５０°である。これにより、２次転写ローラ４１は、２次転写対向ローラ３２よりも低い硬度とされている。２次転写ローラ４１は、２次転写ベルト４０が張架される領域において、回転軸線方向で実質的に直径の変化がないストレート形状を有する。

２次転写ローラ４１は、加圧機構（図示せず）によって２次転写対向ローラ３２に向けて押圧されて、２次転写ベルト４０を押圧する。これにより、２次転写ローラ４１は、２次転写ベルト４０を介して、２次転写対向ローラ３２に掛け回されている中間転写ベルト３１に当接する。このように、２次転写ローラ４１は、２次転写ベルト４０及び中間転写ベルト３１を介して、２次転写対向ローラ３２に圧接させられている。中間転写ベルト３１及び２次転写ベルト４０を介した２次転写対向ローラ３２と２次転写ローラ４１との当接部分では、その当接力により２次転写対向ローラ３２よりも低硬度である２次転写ローラ４１の弾性層が弾性変形する。これにより、中間転写ベルト３１と２次転写ベルト４０との接触領域である２次転写部Ｎ２が形成される。

２次転写ローラ４１の回転軸線方向における端部には、２次転写装置４を構成する駆動手段（図示せず）が連結される。２次転写ローラ４１の駆動手段は、駆動源としてのモータ、ギアなどの駆動伝達部材などを有して構成される。２次転写ローラ４１は、この駆動手段によって回転駆動される。２次転写ローラ４１が２次転写ベルト４０をグリップしながら回転することで、２次転写ベルト４０が図中矢印Ｒ３方向（反時計回り方向）に回転（周回移動）する。２次転写ローラ４１以外の２次転写ベルト４０の張架ローラは、２次転写ベルト４０の回転に伴って従動回転する。

なお、２次転写ベルト４０を搬送するための駆動手段が連結されるローラは、２次転写ローラ４１に限定されるものではなく、２次転写ベルト４０の内周面に接触するローラのいずれかであればよい。ただし、２次転写ベルト４０の搬送速度の制御の安定性などの観点から、駆動手段が連結されるローラは、回転軸線方向で実質的に直径の変化がないストレート形状を有していることが好ましい。また、２次転写装置４は、駆動手段を具備せず、２次転写ベルト４０が中間転写ベルト３１の回転に伴って従動回転する構成とされてもよい。

本実施例では、２次転写対向ローラ３２に電圧印加手段としての外部給電装置（図示せず）からトナーの正規の帯電極性と同極性の電位が付与され、２次転写ローラ４１が電気的に接地されることで、２次転写部Ｎ２に２次転写電界が形成される。しかし、２次転写部Ｎ２に対する給電態様はこれに限定されるものではなく、２次転写対向ローラ３２が電気的に接地され、２次転写ローラ４１にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電位が付与されてもよい。

分離ローラ４２は、２次転写ローラ４１の下流側に隣接して（直下流に）配置されている。分離ローラ４２と２次転写ローラ４１とで、記録材Ｓを担持して搬送する２次転写ベルト４０の外周面である記録材担持面（搬送面）が形成される。２次転写部Ｎ２を通過し、２次転写ベルト４０の記録材担持面上に静電吸着された記録材Ｓは、２次転写ベルト４０によって搬送された後に、分離ローラ４２の曲率を利用して２次転写ベルト４０から引き剥がされる。これにより、記録材Ｓは、２次転写ベルト４０から搬送ベルト７１へと受け渡される。分離ローラ４２の曲率が大きいほど、２次転写ベルト４０から記録材Ｓを引き剥がす効果は大きくなるため、分離ローラ４２の直径は比較的小さいことが望ましい。そして、分離ローラ４２は、２次転写ベルト４０が張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が小さい部分を有するように構成されている。本実施例では、分離ローラ４２は、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に減少するクラウン形状（正クラウン形状）を有する。本実施例では、分離ローラ４２は、金属ローラ（例えば、金属材料の一例であるＳＵＭで構成された丸棒から削り出して形成されたローラ）で構成されている。

上流ローラ４３は、２次転写ローラ４１の上流側に隣接して（直上流に）配置されている。そして、上流ローラ４３は、２次転写ベルト４０が張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が大きい部分を有するように構成されている。本実施例では、上流ローラ４３は、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に増加する逆クラウン形状を有する。本実施例では、上流ローラ４３は、金属ローラ（例えば、金属材料の一例であるＳＵＭで構成された丸棒から削り出して形成されたローラ）で構成されている。

ここで、上流ローラ４３の逆クラウン形状は、分離ローラ４２のクラウン形状に従い決定される。仮に、上流ローラ４３としてストレート形状を有するローラを配置した場合、回転軸線方向で異なる直径を有する分離ローラ４２に２次転写ベルト４０を掛け回した際に、分離ローラ４２の直径の大きな箇所が優先的に２次転写ベルト４０に接触する。すなわち、分離ローラ４２の直径の小さな箇所では、２次転写ベルト４０の周長が過剰となるため余りが生じてしまい、２次転写ベルト４０と分離ローラ４２とが接触しない状態となる。

そこで、分離ローラ４２の回転軸線方向における中央部で張架される２次転写ベルト４０の周長と、分離ローラ４２の回転軸線方向における端部で張架される２次転写ベルト４０の周長と、が一致するように、上流ローラ４３の逆クラウン形状を設定する。このように、２次転写ベルト４０の張架ローラとして、クラウン形状を有するローラ（クラウンローラ）と逆クラウン形状を有するローラ（逆クラウンローラ）とをセットで用いる。これにより、２次転写ベルト４０をクラウンローラ及び逆クラウンローラのそれぞれの回転軸線方向における全域の周面に接触させることができる。なお、上記周長を一致させるとは、２次転写ベルト４０を上記クラウン形状の周面及び上記逆クラウン形状の周面に十分に密着させることができるように周長を略等しくすればよく、完全に同一とすることに限定されるものではない。例えば、上記中央部での周長に対して上記端部での周長が±０％～±１％となる程度の誤差は許容されることがある。分離ローラ４２の回転軸線方向における中央部と端部とでそれぞれ張架される２次転写ベルト４０の周長は、各張架ローラの径、クラウン量、逆クラウン量、各張架ローラへの２次転写ベルト４０の巻き付き角度などに基づいて計算することができる。

図３は、２次転写対向ローラ３２、２次転写ローラ４１、分離ローラ４２及び上流ローラ４３の位置関係について示す断面図（２次転写ローラ４１の回転軸線方向と略直交する断面）である。ここで、図３に示す断面において、２次転写ニップＮ２により形成される２次転写対向ローラ３２と２次転写ローラ４１との接触面が通る直線を「２次転写ニップ線Ｌ１」と定義する。なお、２次転写ニップ線Ｌ１は、２次転写対向ローラ３２の軸中心（回転中心）と２次転写ローラ４１の軸中心（回転中心）とを結んだ直線と直交する直線と等しい。そして、図３に示す断面において、２次転写ベルト４０の回転方向における２次転写ニップＮ２の中心位置と上流ローラ４３の接線とを通る、２次転写ベルト４０の張面を「上流ベルト張面Ｌ２」と定義する。また、図３に示す断面において、２次転写ベルト４０の回転方向における２次転写ニップＮ２の中心位置と分離ローラ４２の接線とを通る、２次転写ベルト４０の張面を「下流ベルト張面Ｌ３」と定義する。さらに、図３に示す断面において、２次転写ニップ線Ｌ１と上流ベルト張面Ｌ２とで形成される角度を「上流ベルト張角φ１」、２次転写ニップ線Ｌ１と下流ベルト張面Ｌ３とで形成される角度を「下流ベルト張角φ２」と定義する。後述するように、本発明による効果を発揮するためには、上流ベルト張角φ１と下流ベルト張角φ２とが所定の角度となるように、分離ローラ４２と上流ローラ４３とを配置する。なお、図３において、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、２次転写ニップ線Ｌ１と、２次転写ニップ線Ｌ１に対して時計回り方向に位置する上流ベルト張面Ｌ２及び下流ベルト張面Ｌ３と、で形成される。しかし、上流ベルト張面Ｌ２及び下流ベルト張面Ｌ３の位置は、２次転写ニップ線Ｌ１に対してこの方向に位置することに限定されるものではない。２次転写対向ローラ３２の周方向における２次転写ローラ４１の位置によっては、例えば、上流ベルト張角φ１は、２次転写ニップ線Ｌ１と、２次転写ニップ線Ｌ１に対して時計回り方向に位置する上流ベルト張面Ｌ２と、で形成され、下流ベルト張角φ２は、２次転写ニップ線Ｌ１と、２次転写ニップ線Ｌ１に対して反時計回り方向に位置する下流ベルト張面Ｌ３と、で形成されることもある。

詳しくは後述するように、本実施例における２次転写装置４は、上述のような構成により、低剛度の記録材Ｓを通紙した際に２次転写部Ｎ２で発生する画像の劣化を抑制することが可能となる。

テンションローラ４４は、分離ローラ４２よりも下流側、かつ、上流ローラ４３よりも上流側に配置されている。テンションローラ４４は、２次転写ベルト４０が張架される領域において、回転軸線方向で実質的に直径の変化がないストレート形状を有する。本実施例では、テンションローラ４４は、金属ローラ（例えば、金属材料の一例であるアルミニウムで構成された丸棒から削り出して形成されたローラ）で構成されている。そして、テンションローラ４４は、付勢手段としての付勢部材であるバネ（圧縮コイルバネ）５１によって、２次転写ベルト４０の内周面側から外周面側に向かう方向に押圧され、２次転写ベルト４０に張力（テンション、張架力）を付与する機能を担う。２次転写ベルト４０は、樹脂で形成されているため、比較的硬い材質であり、２次転写ベルト４０を分離ローラ４２のクラウン形状の周面及び上流ローラ４３の逆クラウン形状の周面に沿って強制的に変形させるように、十分な張力を付与することが必要となる。

なお、２次転写ベルト４０の張架ローラは、上記本実施例におけるセットのみに限定されるものではない。例えば、２次転写ベルト４０上に付着したトナーを回収するためのクリーニング部材が設けられる場合、このクリーニング部材に対向する位置に、２次転写ベルト４０を介してそのクリーニング部材が当接するローラなどを別途設けてもよい。また、例えば、搬送中の２次転写ベルト４０の幅方向（表面の移動方向と略直交する方向）への寄り量を制御するステアリングローラなどを別途設けてもよい。

本実施例では、２次転写装置４は、２次転写ベルト４０の幅方向への寄りを抑制するためにリブ規制方式を採用している。リブ規制方式について説明する。図４（ａ）は、図２のＡ－Ａ断面図である。本実施例では、２次転写ベルト４０の幅方向における両端部の内周面に、弾性体で形成されたリブ４０１が接着されて固定されている。また、本実施例では、上流ローラ４３の回転軸線方向における両端部において、上記リブ４０１よりも内側の位置に、樹脂で形成されたフランジ４３１が設けられている。本実施例では、このフランジ４３１は、上流ローラ４３の回転軸を中心として、上流ローラ４３の回転軸線方向における中央側から端部側に向けて外径が減少する、テーパ形状を有している。２次転写ベルト４０が幅方向における片側に寄った場合、２次転写ベルト４０の幅方向における反対側ではリブ４０１がフランジ４３１に突き当たる。これにより、フランジ４３１から上記寄り方向とは反対側に押し返す力が２次転写ベルト４０に付与され、２次転写ベルト４０の走行位置を所定の位置へ戻すことができる。

ここで、図４（ｂ）は、リブ４０１がフランジ４３１に突き当たった際の挙動を示す、上流ローラ４３の図４（ａ）における左側の端部近傍の拡大断面図である。２次転写ベルト４０が幅方向における片側（図４（ｂ）における左側から右側に向かう方向）に移動する際の寄り力により、弾性体であるリブ４０１がフランジ４３１の形状に沿って、フランジ４３１に乗り上げるように変形する。この変形に伴い、２次転写ベルト４０の幅方向におけるリブ４０１の内側の端部において、リブ４０１が２次転写ベルト４０を面外方向（内周面側から外周面側に向かう方向）に押し上げる。そのため、２次転写ベルト４０のリブ４０１によって押し上げられる箇所に集中応力が加わりやすい。そして、２次転写ベルト４０が幅方向に蛇行しながら走行すると、２次転写ベルト４０に集中応力が繰り返し加わることで、２次転写ベルト４０の劣化が進むことがある。最悪の場合には、２次転写ベルト４０が疲労破壊を起こす可能性がある。

３．低剛度の記録材の通紙時の課題
次に、記録材Ｓのしわに起因して発生する画像の劣化について説明する。図５は、低剛度の記録材Ｓが２次転写部Ｎ２を通過する際に記録材Ｓにしわが発生する現象を示す模式図であり、中間転写ベルト３１の図示は省略してある。この記録材Ｓのしわに起因して画像が劣化する現象は、両面印刷モードにおいて発生しやすいため、両面印刷モードを想定して説明する。

１面目にトナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置５を通過することでトナー像が表面に定着された後、反転搬送路８１でスイッチバックされて再び２次転写部Ｎ２へと搬送される。定着装置５を通過する前の記録材Ｓは適度な水分を含んでいるが、定着装置５で加熱及び加圧されることで記録材Ｓの内部の水分が失われ、記録材Ｓが伸縮する。記録材Ｓから抜ける水分量が記録材Ｓの全面でばらつくと、記録材Ｓの全面で伸縮量も異なることとなる。そのため、１面目にトナー像が転写された後に定着装置５を通過した記録材Ｓは、凹凸形状にうねるようなプロファイルを示すことがある。

２面目にトナー像が転写される際には、記録材Ｓは２次転写部Ｎ２で中間転写ベルト３１と２次転写ベルト４０とに挟持されて搬送される。このとき、２次転写部Ｎ２内では、記録材Ｓにはその凹凸を打ち消し平滑に均すような力が働く。しかし、２次転写部Ｎ２内で凹凸形状が均されることで、記録材Ｓの搬送方向における２次転写部Ｎ２の上流側では、記録材Ｓが中央部に集まろうとしてしわが発生する。これにより、記録材Ｓの搬送方向における後端側で、記録材Ｓに大きな凹凸プロファイルが生成される。

そして、記録材Ｓの搬送方向における２次転写部Ｎ２の上流側において、記録材Ｓの凹部と中間転写ベルト３１との間に微小な隙間が生じる。２次転写電界により、中間転写ベルト３１と記録材Ｓとの間には電位差が生じていることから、上記隙間において放電が発生する。これにより、記録材Ｓに対しトナー像が正常に転写されず転写ムラとなることがある。その結果、印刷される画像の劣化が生じることがある。

４．張架ローラの配置
次に、張架ローラの配置による、記録材Ｓのしわに起因して発生する画像の劣化を抑制する効果について説明する。図６（ａ）は、本実施例における２次転写装置４の上面図であり、中間転写ベルト３１及び２次転写対向ローラ３２の図示は省略してある。

本実施例では、２次転写装置４は、２次転写ローラ４１の下流側に隣接して配置されたクラウン形状を有する分離ローラ４２と、２次転写ローラ４１の上流側に隣接して配置された逆クラウン形状を有する上流ローラ４３と、を有する。この構成を「構成Ａ」とする。構成Ａでは、２次転写ローラ４１の下流側の分離ローラ４２に至る部分の２次転写ベルト４０は、分離ローラ４２のクラウン形状に沿うように外側に凸状に変形している。一方、２次転写ローラ４１の上流側の上流ローラ４３に至る部分の２次転写ベルト４０は、上流ローラ４３の逆クラウン形状に沿うように内側に凹状に変形している。これは、テンションローラ４４から付与させる応力により、上流側では、２次転写ベルト４０が、２次転写ベルト４０の幅方向に圧縮している（ローラの回転軸線方向の中央から端部方向にひずんでいる）、下流側では、２次転写ベルト４０が２次転写ベルトの幅方向に引っ張られており（ローラの回転軸線方向の端部から中央に向けてひずんでいる）ことで、上下流にて２次転写ベルト４０の幅に差が生じていることを示している。そのため、図６（ａ）に示すように、上下流側における２次転写ベルト４０の幅の差により、２次転写ベルト４０は、２次転写ローラ４１の上流側から下流側へと、幅方向における中央部から両端部に向けて広がるように、角度を有して走行する。すなわち、図６（ａ）に示すように、２次転写ベルト４０は、２次転写ローラ４１の上流側から下流側へと、「ハの字」状の走行軌跡を描く。ここで、図６（ａ）に示すように、２次転写部Ｎ２内における、２次転写ベルト４０の幅方向における端部での走行角度を、「ベルト侵入角θ」と定義する。このベルト侵入角θは、より詳細には、２次転写ベルト４０の張架ローラが全てストレート形状である場合の２次転写ベルト４０の幅方向における端部での走行方向（図６（ａ）における張架ローラの回転軸線方向と略直交する方向）に対する角度である。

２次転写部Ｎ２に突入した記録材Ｓも、２次転写ベルト４０の走行軌跡と同様に、２次転写ベルト４０の幅方向における中央部から端部（内側から外側）に向けて広がる挙動を示す。そのため、２次転写部Ｎ２において記録材Ｓが２次転写ベルト４０から受ける力は、上述の画像の劣化の要因である記録材Ｓのしわを伸ばす方向の力として働く。その結果、記録材Ｓの搬送方向における２次転写部Ｎ２の上流側において、上述の画像の劣化の要因である記録材Ｓのしわの発生が抑制され、画像品位を維持することができる。

特に、前述したしわ伸ばし効果は、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２が小さい場合において有効である。仮に上流ベルト張角φ１が大きな場合、２次転写ニップＮ２の回転方向上流側にて、２次転写ベルト４０が２次転写ローラ４１に巻き付く角度が大きくなる。２次転写ローラ４１は、ストレート形状を有するため、巻き付き角が大きい場合、２次転写ローラ４１の上流側で凹形状に変形した２次転写ベルト４０が、２次転写ローラ４１の形状に沿うように走行するため凹変形が元に戻される。よって、２次転写ニップＮ２内においても、２次転写ベルト４０の幅方向に関して、２次転写ベルト４０が内側から外側に向けて広がる走行挙動が直進方向に近づいてしまう。このために、記録材Ｓが２次転写ニップＮ２内通過中に、記録材Ｓのしわを伸ばす力が小さくなる。これは下流ベルト張角φ２が大きな場合においても同様である。ここで、２次転写ローラ４１と、その上下流のローラで形成される２次転写ベルト４０の張面を２次転写ベルト４０の二次転写面とする。このとき、十分なしわ伸ばしの効果を得るためには、２次転写ベルト４０の二次転写面と２次転写ニップ線Ｌ１のなす角が小さいことが好ましい。本実施例においては、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、共に３０°以下にしている。上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、それぞれ好ましくは２０°以下、より好ましくは１０°以下することで、大きなしわ伸ばし効果を獲得することができる。なお、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、０°以上であってよいが、２次転写ニップ線Ｌ１と、上流ベルト張面Ｌ２又は下流ベルト張面Ｌ３との間に中間転写ベルト３１の張面がある場合は、その中間転写ベルト３１の張面と上流ベルト張面Ｌ２又は下流ベルト張面Ｌ３とで形成される角度が０°より大きくなるようにすればよい。

図６（ｂ）は、比較例の構成を示す図６（ａ）と同様の上面図である。この比較例の構成では、２次転写ローラ４１の上流側に隣接して、回転軸線方向で実質的に直径の変化がないストレート形状を有する上流ローラ４３が配置されている。また、前述のようにクラウンローラと逆クラウンローラとはセットで用いる必要があるため、比較例の構成では、分離ローラ４２よりも下流側、かつ、上流ローラ４３よりも上流側に配置されたテンションローラ４４が、逆クラウン形状とされている。この構成を「構成Ｂ」とする。構成Ｂのその他の構成は構成Ａと実質的に同じである。

構成Ａと構成Ｂとでの記録材Ｓのしわ伸ばし効果を比較するために、２次転写装置４をモデル化することで構造解析によるシミュレーションを行い、各構成におけるベルト侵入角θを算出した。図７は、各構成におけるベルト侵入角θを計算した結果を示す。計算で使用した２次転写部Ｎ２に関する要素の仕様は以下の通りである。

・中間転写ベルト３１
表層材質：クロロプレンゴム
基層材質：ポリイミド
厚み：３５５μｍ
搬送速度：４３５ｍｍ／ｓ
・２次転写対向ローラ３２
表層材質：導電性ＥＰＤＭ
直径：１６ｍｍ
ゴム厚：０．５ｍｍ
硬度：ＪＩＳ―Ａ７０°
・２次転写ベルト４０
材質：ポリイミド
厚み：８５μｍ
・２次転写ローラ４１
材質：導電性スポンジゴム
直径：２４ｍｍ
ゴム厚：６ｍｍ
硬度：Ａｓｋｅｒ―Ｃ２８°
・２次転写ベルト４０に内周面に接触するその他ローラの仕様

図７において、クラウン量が２ｍｍの場合の結果に着目すると、構成Ｂに比べて構成Ａのベルト侵入角θが大きく、約１．５倍となることがわかる。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、構成Ａでは、２次転写ローラ４１の上流側に隣接して、逆クラウン形状を有する上流ローラ４３が配置される。これにより、２次転写ローラ４１の上流側の上流ローラ４３に至る部分の２次転写ベルト４０が逆クラウン形状に沿って上流ローラ４３の回転軸線方向における中央部で内側に入り込むように変形する。そのため、２次転写ベルト４０の幅方向における端部での走行角度の開始位置が２次転写ベルト４０の幅方向において内側に寄ることで、２次転写部Ｎ２内におけるベルト侵入角θが大きくなる。このように、２次転写部Ｎ２を挟んで直下流側と直上流側にそれぞれクラウンローラと逆クラウンローラを配置することで、各ローラの周面の形状によるベルトの変形の効果が２次転写部Ｎ２でダイレクトに得られるものと考えられる。

上述のように、２次転写部Ｎ２に突入した記録材Ｓが、２次転写ベルト４０の走行軌跡と同様に、２次転写ベルト４０の幅方向における中央部から両端部に向けて広がる挙動を示すことで、上述の画像の劣化の要因である記録材Ｓのしわを伸ばす効果が得られる。そのため、構成Ｂに比べてベルト侵入角θが大きい構成Ａにおいて、より高い記録材Ｓのしわ伸ばし効果が得られるものと考えられる。

そこで、シミュレーションで得られた結果と実現象との対応を調べた。上述の仕様の通りの構成を実機で再現し、低剛度の記録材Ｓ（薄紙）を用いて印刷を行った際の記録材Ｓのしわ伸ばし効果を検証した。結果を図８に示す。実際に印刷された画像を目視で確認し、画像品質の良し悪しで３段階評価した。記録材Ｓのしわに起因する画像の劣化の発生が無い場合を斜線、記録材Ｓの一部の領域で画像の劣化の発生が確認された場合を点々、記録材Ｓのおおよそ全域で画像の劣化の発生が確認された場合を黒で示した。図８の縦軸は、総印刷枚数に対して、上記各評価段階が占める割合を示している。

構成Ｂでは、総印刷枚数の約４０％で画像の劣化が発生したのに対し、構成Ａでは、印刷した記録材Ｓの全てで画像の劣化は発生しなかった。したがって、構成Ｂに比べて構成Ａの方が、記録材Ｓのしわ伸ばし効果が高いことがわかった。これは、上述のシミュレーションで得られたように、構成Ｂに比べて構成Ａの方が、ベルト侵入角θが大きい、という結果と同様の傾向である。

５．分離ローラのクラウン量
次に、分離ローラ４２のクラウン量とベルト侵入角θとの関係について説明する。図７に先の結果と併せて示すように、構成Ａにおける分離ローラ４２のクラウン量を変更した場合のベルト侵入角θを計算した。分離ローラ４２のクラウン量は、０．５～２ｍｍの範囲で０．５ｍｍ刻みに設定した。また、分離ローラ４２の回転軸線方向における中央部と端部とでそれぞれ張架される２次転写ベルト４０の周長を一致させるように、構成Ａにおける上流ローラ４３の逆クラウン量を、０．３～１．２ｍｍの範囲で設定した。

図７から、分離ローラ４２のクラウン量とベルト侵入角θとの間には正の相関があることがわかる。これは、次のような理由によるものと考えられる。つまり、分離ローラ４２のクラウン量及び上流ローラ４３の逆クラウン量の変化に伴い、２次転写ローラ４１の上流側の上流ローラ４３に至る部分の２次転写ベルト４０が上流ローラ４３の回転軸線方向における中央部で内側に入り込む変形量が変化する。これにより、２次転写ローラ４１の下流側の分離ローラ４２に至る部分の２次転写ベルト４０が幅方向における外側に広がる変形量が変化するためである。

そして、図７から、ベルト侵入角θは、構成Ａにおけるクラウン量が１ｍｍの場合の結果と、構成Ｂにおけるクラウン量が２ｍｍの場合の結果とが、おおよそ一致していることがわかる。これは、構成Ａでは、構成Ｂと比べて、同等の記録材Ｓのしわ伸ばし効果を維持しつつ、分離ローラ４２のクラウン量を半減することが可能であることを示している。また、構成Ａでは、構成Ｂほどクラウン量を大きくしなくても、構成Ｂ以上の記録材Ｓのしわ伸ばし効果が得られることを示している。さらに、分離ローラ４２のクラウン量及び上流ローラ４３の逆クラウン量を小さくすることで、２次転写ベルト４０を各ローラの周面に密着させるために必要な変形量が小さくなる。そのため、２次転写ベルト４０に付与することが必要な張力の低減と、２次転写ベルト４０にかかる負荷の緩和と、が可能となる。なお、これに限定されるものではないが、クラウンローラのクラウン量は、０．５～２ｍｍ程度に設定するのが好適である。また、逆クラウンローラの逆クラウン量は、上述のようにクラウンローラの回転軸線方向における中央部と端部とでそれぞれ張架されるベルトの周長が略等しくなるように設定される。

２次転写ベルト４０の張力は、２次転写ベルト４０の寿命（耐久印刷枚数）と強く関係する。特に、２次転写ベルト４０の幅方向への寄りを抑制するためにリブ規制方式を採用する場合、リブ４０１がフランジ４３１に突き当たる際に、２次転写ベルト４０のリブ４０１に対応する箇所に集中応力が加わりやすい。つまり、前述のように、２次転写ベルト４０が幅方向における片側に寄った際に、リブ４０１がフランジ４３１から反力を受けて変形し、２次転写ベルト４０を押し上げることで、２次転写ベルト４０に集中応力が加わりやすい。そして、これが繰り返されることで、２次転写ベルト４０の劣化が進むことがある。最悪の場合には、２次転写ベルト４０が疲労破壊を起こす可能性がある。これに対して、本実施例によれば、上述のように２次転写ベルト４０の張力の低減が可能であるため、上記集中応力が緩和され、上記疲労破壊に至るまでの印刷枚数の増加が期待できる。

ここで、疲労破壊の主要因である、リブ４０１がフランジ４３１から受ける反力を、シミュレーションによって算出した。解析時間を短縮するため、解析モデルからフランジ４３１を除外し、フランジ４３１が設置される上流ローラ４３の回転軸線方向における端部が受ける反力を評価対象とした。解析の結果、２次転写ベルト４０の張力の低下に伴い、上流ローラ４３の回転軸線方向における端部が受ける反力が低下することがわかった。一般に、疲労破壊は集中応力と繰り返し回数の片対数グラフで表されるため、２次転写ベルト４０の張力の低下に伴い、耐久印刷枚数が指数関数的に増加することが見込まれる。また、リブ４０１に起因する２次転写ベルト４０にかかる集中応力が、２次転写ベルト４０の材質の疲労限度以下となるように、２次転写ベルト４０の張力を設定した場合、リブ４０１に起因する２次転写ベルト４０の破断を防止することが可能である。

２次転写装置４がリブ規制方式を採用していない場合でも、２次転写ベルト４０の張力が大きいと、２次転写ベルト４０の寿命が短くなることがある。特に、張架ローラとしてクラウンローラ及び逆クラウンローラが用いられる場合には、２次転写ベルト４０にはこれらのローラで変形されることによる負荷が繰り返し加えられる。そのため、２次転写ベルト４０に大きな張力を付与すると、２次転写ベルト４０の寿命が短くなることがある。

なお、第１張架ローラの形状は、クラウン形状（正クラウン形状）に限定されるものではない。第１張架ローラは、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が小さい部分を有するように構成されていればよい。また、第１張架ローラがクラウン形状（正クラウン形状）を有する場合、その形状は、回転軸線に沿って直径が放物線関数的に変化する輪郭線のものには限らない。回転軸線に沿った輪郭線の形状は、双曲線状、懸垂線状、円弧状、楕円弧状などでもよい。また、第１張架ローラは、回転軸線方向で直径が連続的に変化する形状に限定されるものではない。例えば、金属などで形成された回転軸と、その回転軸に設けられた樹脂などで形成された複数のローラ部と、を有し、両端部の直径が中央部の直径よりも小さい構成としてもよい。この場合、例えば、中央部と両端部とにローラ部を設け、両端部のローラ部をテーパ形状とすることができる。同様に、第２張架ローラの形状は、逆クラウン形状に限定されるものではない。第２張架ローラは、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が大きい部分を有するように構成されていればよい。また、第２張架ローラが逆クラウン形状を有する場合、その形状は、回転軸線に沿って直径が放物線関数的に変化する輪郭線のものには限らない。回転軸線に沿った輪郭線の形状は、双曲線状、懸垂線状、円弧状、楕円弧状などでもよい。また、第２張架ローラは、回転軸線方向で直径が連続的に変化する形状に限定されるものではない。例えば、金属などで形成された回転軸と、その回転軸に設けられた樹脂などで形成された複数のローラ部と、を有し、両端部の直径が中央部の直径よりも大きい構成としてもよい。この場合、例えば、中央部と両端部とにローラ部を設け、両端部のローラ部をテーパ形状とすることができる。

また、本実施例では、２次転写装置４には付勢手段により付勢されるテンションローラが設けられていたが、例えば回転時に２次転写ベルト４０に十分な張力が付与されるように複数の張架ローラがいずれも固定位置に配置される構成とされていてもよい。

また、２次転写ローラ４１は、２次転写対向ローラ３２に当接した際に付勢手段としての付勢部材であるバネ（例えば圧縮コイルバネ）により付勢されていてよい。この場合、２次転写部Ｎ２を通過する記録材Ｓの厚さなどに応じて２次転写ローラ４１の位置が変化して、２次転写ローラ４１の２次転写対向ローラ３２に対する当接圧が略一定となり、より安定して所定のニップ幅の２次転写部Ｎ２を形成することができる。ただし、２次転写ローラ４１の位置が決められて２次転写部Ｎ２を形成する構成とされていてもよい。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、トナー像を担持する像担持体３１と、記録材を担持して搬送する回転可能な無端状のベルト４０と、ベルト４０の内周面側に配置され、ベルト４０を介して像担持体３１に当接し、像担持体３１から記録材Ｓにトナー像を転写する転写部Ｎ２を形成する転写ローラ４１と、ベルト４０の回転方向において転写ローラ４１の下流側に隣接してベルト４０の内周面側に配置され、ベルト４０を張架する第１張架ローラ４２と、ベルト４０の回転方向において転写ローラ４１の上流側に隣接してベルト４０の内周面側に配置され、ベルト４０を張架する第２張架ローラ４３と、を有し、第１張架ローラ４２は、ベルト４０が張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が小さい部分を有し、第２張架ローラ４３は、ベルト４０が張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が大きい部分を有し、転写ローラ４１の回転軸線方向と略直交する断面において、転写部Ｎ２に形成される像担持体３１と転写ローラ４１との接触面が通る直線をニップ線Ｌ１、ベルト４０の回転方向における転写部Ｎ２の中心位置と第２張架ローラ４３の接線とを通るベルト４０の張面を上流ベルト張面Ｌ２、転写部Ｎ２の上記中心位置と第１張架ローラ４２の接線とを通るベルト４０の張面を下流ベルト張面Ｌ３、ニップ線Ｌ１と上流ベルト張面Ｌ２とで形成される角度を上流ベルト張角φ１、ニップ線Ｌ１と下流ベルト張面Ｌ３とで形成される角度を下流ベルト張角φ２と定義したとき、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、それぞれ３０°以下である。本実施例では、第１張架ローラ４２は、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に減少するクラウン形状を有し、第２張架ローラ４３は、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に増加する逆クラウン形状を有する。また、本実施例では、ベルト４０の第１張架ローラ４２の回転軸線方向における中央部で張架される部分の周長と、ベルト４０の第１張架ローラ４２の回転軸線方向における端部で張架される部分の周長と、が略等しくなるように、第２張架ローラ４３の形状が設定されている。また、本実施例では、画像形成装置１００は、ベルト４０の回転方向における第１張架ローラ４２よりも下流側、かつ、第２張架ローラ４３よりも上流側においてベルト４０の内周面側に配置され、ベルト４０を張架する第３張架ローラ４４を有する。また、本実施例では、第３張架ローラは、ベルトに張力を付与する。また、本実施例では、像担持体３１は、別の像担持体１１から転写されたトナー像を転写部Ｎ２で記録材Ｓに転写するために搬送する中間転写体３１であり、転写ローラ４１は、中間転写体３１及びベルト４０を挟んで転写ローラ４１に対向して配置された対向部材３２に中間転写体３１及びベルト４０を介して当接する。そして、本実施例では、転写ローラ４１の回転軸線方向と略直交する断面において、ニップ線Ｌ１は、回転可能な対向部材３２の回転中心と転写ローラ４１の回転中心とを結んだ直線と直交する直線である。また、本実施例では、ベルト４０は、転写ローラ４１が回転駆動されることで駆動力が伝達されて回転する。

以上説明したように、本実施例によれば、２次転写ベルト４０に担持されて搬送される記録材Ｓのしわ伸ばし効果を得ると共に、２次転写ベルト４０の耐久性の向上を図ることができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

図９は、本実施例における２次転写装置４の概略断面図である。本実施例では、２次転写装置４は、２次転写ベルト４０の張架ローラとして、２次転写ローラ（転写ローラ）４１、分離ローラ（第１張架ローラ）４２、及びテンションローラとしての機能を有する上流ローラ（第２張架ローラ）４３の３つのローラを有する。

本実施例においても、分離ローラ４２は、実施例１と同様に、２次転写ローラ４１の下流側に隣接して配置されている。また、本実施例においても、分離ローラ４２は、実施例１と同様に、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が小さい部分を有するように構成されている。本実施例では、分離ローラ４２は、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に減少するクラウン形状（正クラウン形状）を有する。本実施例では、分離ローラ４２は、金属ローラで構成されている。

本実施例においても、上流ローラ４３は、実施例１と同様に、２次転写ローラ４１の上流側に隣接して配置されている。また、本実施例においても、上流ローラ４３は、実施例１と同様に、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも大きい部分を有するように構成されている。本実施例では、上流ローラ４３は、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に増加する逆クラウン形状を有する。本実施例では、上流ローラ４３は、金属ローラで構成されている。また、本実施例においても、実施例１と同様に、上流ベルト張角φ１及び下流ベルト張角φ２は、共に３０°以下にしている。また、本実施例では、上流ローラ４３は、２次転写ベルト４０に張力を付与するテンションローラの機能を有する。そのため、本実施例では、上流ローラ４３は、付勢手段としての付勢部材であるバネ（圧縮コイルバネ）５１によって、２次転写ベルト４０の内周面側から外周面側に向かう方向に押圧される。

つまり、本実施例における２次転写装置４は、実施例１における２次転写装置４における上流ローラ４３とテンションローラ４４とを一体化した構成に相当する。また、本実施例では、上流ローラ４３は、この上流ローラ４３自体が２次転写ベルト４０に付与する張力により、２次転写ベルト４０を分離ローラ４２のクラウン形状の周面及び上流ローラ４３の逆クラウン形状の周面に沿って強制的に変形させる。これにより、２次転写ベルト４０が、２次転写ローラ４１の上流側から下流側へと幅方向における中央部から両端部に向けて広がりながら走行する。したがって、実施例１で説明したように、記録材Ｓのしわ伸ばし効果が得られる。

以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、２次転写ベルト４０の張架ローラの数の削減により、２次転写装置４の低コスト化、省スペース化が可能となる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

上述の実施例では、中間転写体は、無端状のベルトで構成された中間転写ベルトであったが、例えば枠体にシート（フィルム）を張りつけてドラム状とした中間転写ドラムであってもよい。この場合、２次転写ローラは、中間転写ドラムを構成するシートを挟んで対向して配置された２次転写対向ローラにそのシートを介して当接する。

また、上述の実施例では、像担持体としての中間転写体から記録材にトナー像を転写する２次転写装置に関して本発明を適用する場合について説明したが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、モノクロ画像形成装置において、像担持体としての感光体（例えば、感光ドラム）から記録材にトナー像を転写する転写装置に関して本発明を適用してもよい。

４ ２次転写装置
３１ 中間転写ベルト
３２ ２次転写対向ローラ
４０ ２次転写ベルト
４１ ２次転写ローラ
４２ 分離ローラ
４３ 上流ローラ
４４ テンションローラ
１００ 画像形成装置
Ｓ 記録材

Claims (8)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   記録材を担持して搬送する回転可能な無端状のベルトと、
   前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを介して前記像担持体に当接し、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部を形成する転写ローラと、
   前記ベルトの回転方向において前記転写ローラの下流側に隣接して前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する第１張架ローラと、
   前記ベルトの回転方向において前記転写ローラの上流側に隣接して前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する第２張架ローラと、を有し、
   前記第１張架ローラは、前記ベルトが張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が小さい部分を有し、
   前記第２張架ローラは、前記ベルトが張架される領域において、回転軸線方向における両端部に、回転軸線方向における中央部の直径よりも直径が大きい部分を有し、
   前記転写ローラの回転軸線方向と略直交する断面において、前記転写部に形成される前記像担持体と前記転写ローラとの接触面が通る直線をニップ線Ｌ１、前記ベルトの回転方向における前記転写部の中心位置と前記第２張架ローラの接線とを通る前記ベルトの張面を上流ベルト張面Ｌ２、前記転写部の前記中心位置と前記第１張架ローラの接線とを通る前記ベルトの張面を下流ベルト張面Ｌ３、前記ニップ線Ｌ１と前記上流ベルト張面Ｌ２とで形成される角度を上流ベルト張角φ１、前記ニップ線Ｌ１と前記下流ベルト張面Ｌ３とで形成される角度を下流ベルト張角φ２と定義したとき、前記上流ベルト張角φ１及び前記下流ベルト張角φ２は、それぞれ３０°以下であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１張架ローラは、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に減少するクラウン形状を有し、
   前記第２張架ローラは、回転軸線方向における中央部から両端部に向けて直径が連続的に増加する逆クラウン形状を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ベルトの前記第１張架ローラの回転軸線方向における中央部で張架される部分の周長と、前記ベルトの前記第１張架ローラの回転軸線方向における端部で張架される部分の周長と、が略等しくなるように、前記第２張架ローラの形状が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。
4. 前記ベルトの回転方向における前記第１張架ローラよりも下流側、かつ、前記第２張架ローラよりも上流側において前記ベルトの内周面側に配置され、前記ベルトを張架する第３張架ローラを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記第３張架ローラは、前記ベルトに張力を付与することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体は、別の像担持体から転写されたトナー像を前記転写部で記録材に転写するために搬送する中間転写体であり、前記転写ローラは、前記中間転写体及び前記ベルトを挟んで前記転写ローラに対向して配置された対向部材に前記中間転写体及び前記ベルトを介して当接することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写ローラの回転軸線方向と略直交する断面において、前記ニップ線Ｌ１は、回転可能な前記対向部材の回転中心と前記転写ローラの回転中心とを結んだ直線と直交する直線であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記ベルトは、前記転写ローラが回転駆動されることで駆動力が伝達されて回転することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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