JP5142689B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー像を担持して回転するベルトを有する画像形成装置に関し、特に、ベルトを安定して回転させることができる画像形成装置に関する。

従来この種の画像形成装置としては、例えば図３に示されるものがある。近年、電子写真方式の複数色、または、フルカラーの画像形成装置として、各色ごとに応じて感光体ドラムを一列に複数配列したものがある。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルトに順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるインライン型の画像形成装置が実用化されている。

図３は、従来の電子写真方式でインライン型の中間転写ベルト（中間転写手段）を有するフルカラー画像形成装置（フルカラープリンタ）の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンダ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成ステーション、トナー像形成手段）を備えている。これら４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは一定の間隔をおいて一列に配設される。各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが配置される。更に、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ配置されている。そして、１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の下方には、レーザー露光装置７が設置されている。各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図３における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。１次帯電手段としての１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。１次転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、各１次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに当接可能に配置されている。ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、感光ドラム２上で１次転写時の残留した転写残トナーを、該感光ドラム２から除去するためのクリーニングブレード等を有している。中間転写ベルト８は、２次転写対向ローラ１０、支持ローラ９、テンションローラ１１間に張架されており、２次転写対向ローラ１０への駆動入力によって矢印Ａ方向（図３における反時計回り方向）に回転される。

このとき、中間転写ベルト８の１次転写部３２ａ〜３２ｄと対向する面は、駆動力の入力される２次転写対向ローラ１０に引っ張られるため、安定して１次転写ができる。この中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。２次転写対向ローラ１０は、２次転写部３４にて中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。また、無端状の中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ１１の近傍には、該中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置１３が設置されている。また、２次転写部３４よりも転写材Ｐの搬送方向の下流側でかつ上方には、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂを有する定着装置１６が設置され略垂直の搬送路を形成している。露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光手段、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに露光をすることによって、各１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。

次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に負極性に帯電される。

そして、露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザー発光素子から照射し、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を経由し各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。

続いて、まず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の１次転写部３２ａにて、１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、駆動されている中間転写ベルト８上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動される。

そして、画像形成部１Ｍにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、１次転写部３２ｂにて転写される。

この時、各感光体ドラム２上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。

以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各１次転写部３２ａ〜３２ｄにて順次重ね合わせる。この様にして、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。

そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、２次転写対向ローラ１０と２次転写ローラ１２間の２次転写部３４に移動されるタイミングに合わせて、転写材Ｐが２次転写部３４に搬送される。ここで、転写材Ｐは、給紙カセット１７又は手差しトレイ２０から選択されて搬送パス１８を通して、レジストローラ１９により２次転写部３４に搬送される。

２次転写部３４に搬送された転写材Ｐに、２次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された２次転写ローラ１２により、フルカラーのトナー像が一括して２次転写される。

フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送されて、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとの間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着される。そして、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。なお、中間転写ベルト８上に残った２次転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置１３によって除去されて回収される。

図４は、図３の２次転写部３４付近を拡大した概略構成図である。前述したように、レジストローラ１９から搬送された転写材（用紙）Ｐは、図示２点鎖線で示す経路で２次転写部３４に侵入する。この時、２次転写の直前部では、トナー像の載った転写ベルト８と、転写材Ｐでは図示αの角度で離れており、これが、２次転写部３４で急激に接近するため、放電現象による画像不良が発生することが知られている。これを回避するため、近年では、図５に示すように、２次転写部３４のベルト上流側に従動支持ローラ９を追加し、２次転写対向ローラ１０と支持ローラ９により２次転写平面を形成し、転写材Ｐを、この２次転写平面に沿うように搬送させる対策が採られている。

転写材の進入方向と、トナー像の載った中間転写ベルトの進行方向を、２次転写部３４の手前で略合わせておく事で、前述したような、２次転写部３４直前での放電現象を抑えることが可能となり、画像不良を防止できる。この時、中間転写ベルト８は、２次転写対向ローラ１０、支持ローラ９、テンションローラ１１間に張架されており、２次転写対向ローラ１０への駆動入力によって矢印Ａ方向（図５における反時計回り方向）に回転される。
特開２００４−２９０５７

しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。

昨今の画像品位向上の要求により、中間転写ベルト８の回転安定が求められている。この結果、２次転写対向ローラ１０から中間転写ベルト８への摩擦伝達力を増すために、中間転写ベルト８の２次転写対向ローラ１０への巻きつき角度を大きくする要求が更に高まっている。

ところが、図５に示すように、２次転写部３４のベルト上流側に従動支持ローラ９を追加すると、２次転写対向ローラ１０への巻きつき角度は小さくなってしまう。

この問題に対しては、（ｉ）２次転写平面８Ｃの装置本体に対する角度を垂直方から傾ける、（ｉｉ）２次転写対向ローラ１０の直径を大きくすることが対策として考えられるが、何れの方法を採用した場合でも新たに別の問題が生ずる。
「（ｉ）２次転写平面８Ｃの装置本体に対する角度を垂直方から傾ける」方法を採用すると、レジストローラ１９⇒２次転写部３４⇒定着装置１６⇒排紙ローラ２１の転写材搬送パスは、大きく屈曲した構成となることになる。この場合、搬送される転写材Ｐは、２次転写部３４を図示（図５）右方向に排出された後、定着装置１６によって図示左方向に曲げられて、排紙ローラ２１へ搬送される。２次転写部３４直後の転写材Ｐの姿勢は、転写材Ｐ上の未定着トナー像に影響を与えるため、安定した姿勢である必要がある。昨今、画像形成装置に用いられる転写材種類は、幅広く要求され、坪量６０ｇ／ｍ２に満たないものから３００ｇ／ｍ２まで、多種多様な転写材へ画像形成することが多くなってきた。薄紙から厚紙まで様々な転写材に対応するためには、この屈曲部が大きすぎると、安定的に、２次転写部３４直後の転写材の姿勢を維持できない。

また、「（ｉｉ）２次転写対向ローラ１０の直径を大きくする」方法を採用すると、転写材Ｐが２次転写対向ローラ１０に巻き着いてしまう。即ち、前述したように、２次転写部３４では、２次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト８上のトナー像を転写材Ｐに移動（転写）させている。

この時に生ずる静電気力は、転写材Ｐを中間転写ベルト８側へ吸着させる力となる。２次転写ローラ１０の直径が大きい場合、転写材Ｐの剛性による分離が難しく、転写材Ｐは２次転写対向ローラ１０へ巻き付いてしまう。

この問題に対する対策として、２次転写対向ローラ１０の外径を小さくし、曲率を大きく採る手法がある。しかしながら、２次転写対向ローラ１０の外径を小さくすると、転写ベルト８への駆動伝達面積を大きくとれないため、２次転写対向ローラ１０から転写ベルト８への摩擦伝達力向上要求と相反する事になる。

以上述べたことをまとめると、以下の様になる。

つまり、装置本体の小型化達成のために１次転写面８ｂを傾け、記録材の搬送及び転写性のために２次転写部の上流側にローラを設けて略垂直な２次転写面を設けると、２次転写対向ローラ１０の転写ベルト８の摩擦伝達力が不十分になり回転が不安定になる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、１次転写面を傾け、更に、２次転写部の上流側にローラを設けて２次転写面を形成する画像形成装置において、中間転写ベルトを安定して回転させることである。

前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、像担持ベルトと、前記像担持ベルトにトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、前記像担持ベルトを張架する第１のローラと、前記像担持ベルトを張架しながら前記像担持ベルトに駆動力を与える第２のローラと、前記第２のローラの上方に設けられ、前記像担持ベルトを張架する第３のローラと、前記第２のローラと前記第３のローラの間で張架される前記像担持ベルトの面に沿って記録材を搬送する搬送路と、前記第３のローラとの間に電界を形成し、前記像担持ベルトから前記搬送路に搬送される記録材へトナー像を転写する転写ローラと、を有し、前記複数のトナー像形成手段は、前記第１のローラと前記第２のローラの間に張架される前記像担持ベルトの面に対向して配置される画像形成装置において、前記像担持ベルトの前記第２のローラに対する巻きつけ角度が大きくなるように、前記第１のローラと前記第２のローラの間で張架される前記像担持ベルトの面を傾けるように構成し、前記第２のローラと前記第３のローラの間で張架される前記像担持ベルトの面の鉛直方向に対する角度が±１０度の範囲に入るように前記第２のローラと前記第３のローラとが配置され、前記第２のローラの直径は、前記第３のローラの直径よりも大きいことを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、第２ローラでベルトを駆動し、ベルトの第２ローラへの巻き付き角が大きくなるように、第１ローラと第２ローラの間の面を傾けるため、ベルトを安定して回転させることができる。

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この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。

図１は、従来の電子写真方式でインライン型の中間転写ベルト（像担持ベルト）を有するフルカラー画像形成装置（フルカラープリンタ）の一例を示す概略構成図である。

この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンダ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部（トナー像形手段）を備えている。そして、これら４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは一定の間隔をおいて一列に配設される。

各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周囲には、１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ配置されている。そして、１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間の下方には、レーザー露光装置７が設置されている。

各現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。

各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。

１次帯電手段としての１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。

現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。

１次転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、各１次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに当接可能に配置されている。ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、感光ドラム２上で１次転写時の残留した転写残トナーを、該感光ドラム２から除去するためのクリーニングブレード等を有している。

中間転写ベルト（像担持ベルト）８は、２次転写対向ローラ（第３のローラ）１０、駆動ローラ（第２のローラ）５９、テンションローラ１１間に張架（支持）されており、駆動ローラ５９への駆動入力によって矢印Ａ方向（図３における反時計回り方向）に回転される。この中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。２次転写対向ローラ（第３のローラ）１０は、２次転写部３４にて中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ（転写手段）１２と当接可能に配置されている。また、無端状の中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ（第１のローラ）１１の近傍には、該中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置１３が設置されている。なお、駆動ローラ５９は、テンションローラ１１とは水平方向で離れた位置に設けられる。

また、２次転写部３４よりも転写材Ｐの搬送方向の下流側でかつ上方には、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂを有する定着装置１６が設置され略垂直の搬送路を形成している。

露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光手段、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。

各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを露光をすることによって、各１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。

次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれ１次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって一様に負極性に帯電される。

そして、露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザー発光素子から照射し、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を経由し各感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。

続いて、まず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の１次転写部３２ａにて、１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、駆動されている中間転写ベルト８上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、１次転写部３２ｂにて転写される。この時、各感光体ドラム２上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。

以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各１次転写部３２ａ〜３２ｄにて順次重ね合わせる。この様にして、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。

そして、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、２次転写対向ローラ１０と２次転写ローラ１２間の２次転写部３４に移動されるタイミングに合わせて、転写材Ｐがレジストローラ１９により２次転写部３４に搬送される。転写材（記録材）Ｐは、給紙カセット１７又は手差しトレイ２０から選択されて搬送パス（搬送路）１８を通して給紙される。

２次転写部３４に搬送された転写材Ｐに、２次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が電源（電圧印加手段）１２１から印加された２次転写ローラ１２により、フルカラーのトナー像が一括して２次転写される。２次転写時、２次転写対向ローラ１０と２次転写ローラ１２間には電界が形成され、この電界から受ける静電力でトナーは転写される。

駆動ローラ５９と２次転写対向ローラ１０により形成された、２次転写面８ｃに沿うように、レジストローラ（搬送手段）１９から２次転写部３４へ転写材は搬送される。したがって、２次転写部３４の直前の放電現象による画像不良を抑制することが可能である。また、２次転写面８ｃは、駆動ローラ５９の直下流（転写ベルト８の弛み側）である。しかし、２次転写ローラ１２には駆動が入力されており、転写ベルト８に対し、独立して回転しているため、２次転写面（第２領域の外面）８ｃは動的に安定した面を形成することが可能である。

フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送されて、定着ローラ１６ａと加圧ローラ１６ｂとの間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着される。そして、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。なお、中間転写ベルト８上に残った２次転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置１３によって除去されて回収される。

また、本実施例では、１次転写面（第１領域の外面）８ｂを２次転写ローラ１２側を下方にして傾斜配置した構成を採ることで、図示装置の高さ方向、及び、幅方向への小型化が可能としている。つまり、画像形成部１Ｂｋの１次転写部３２ｄは、画像形成部１Ｙの１次転写部３２ａの下方に設けられる。具体的に説明すると、１次転写面８ｂを傾けることで、感光ドラム２ｄから給紙手段１７までの距離を短くする事が可能である。また、転写ベルト８の駆動ローラ５９の巻きつき角度β（図２参照）が大きくなり、転写ベルト８の回転が安定する。

よって、２次転写部３４も相対的に下方に移動するため、給紙手段１７から２次転写部３４、定着手段１６を経て排紙ローラ２１までの、転写材搬送距離全体を短くなり、装置本体の高さ方向を小さくする事が可能となる。また、装置幅方向を制約する、中間転写ベルト８を張架するテンションローラ１１の位置も、１次転写面８ｂを傾けることで、相対的に図示右方向へ移動しているため、装置幅の短縮が可能となっている。ここで、１次転写面８ｂは傾けすぎると、テンションローラ１１が高さを決めることになり、かえって装置高さが大きくなってしまうため、１０〜２５度の範囲が有効である。

次に、転写材先端の２次転写部３４での搬送に関して説明する。２次転写部３４では、２次転写バイアスを印加することによって、転写ベルト８上のトナー像を転写材Ｐに移動（転写）させている。しかし、この静電気力が、逆に転写材Ｐを転写ベルト８側へ吸着させる力となり、２次転写対向ローラ１０へ巻き付くような挙動をとることがある。 図２に本実施例の２次転写部３４付近の拡大概略図を示す。前述したように、中間転写ベルト８の駆動ローラ５９の巻きつき角度βを大きくするために、１次転写面８ｂは角度θで配置されていて、角度θは１０〜２５度に設定できる。駆動ローラ５９の中間転写ベルト８への巻き付き角度βは、摩擦伝達力から９０度以上、好ましくは、１２０度以上が良い。つまり、１次転写面８ｂと２次転写面８ｃの成す角度ｔは、９０度以下、好ましくは、６０度以下が良い。本実施例では、１次転写面８ｂの傾き角度θを１５度、巻き付き角度βを１００度として、２次転写面８ｃの角度γは５度とした。この様にして、装置本体に対し略垂直の２次転写面８ｃを形成することが可能となる。なお、「２次転写面が略垂直」とは、転写材ｐを安定して搬送できる範囲を示すものであり、具体的には、垂直方向に対して角度γで±１０度の範囲を示すものとする。

２次転写部３４直後の転写材姿勢は、転写材上の未定着トナー像に影響を与えるため、安定した姿勢である必要がある。本実施例であれば、２次転写面８ｃが略鉛直方向であるため、図１における、レジストローラ１９⇒２次転写部３４⇒定着装置１６の転写材搬送パスを、ほぼ直線的に形成できる。したがって、２次転写部３４直後の転写材姿勢を、様々厚さの転写材でも安定させることが容易になり、高画質化に貢献する。また、剛性の高い厚い転写材の後端が２次転写部３４を抜けたときも、搬送経路がほぼ直線的であるため、転写材の後端部に大きな力も働かず、画像乱れの発生も抑制できる。

また、画像形成部（画像形成ステーション）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの配置間隔は駆動ローラ５９の直径に中間転写ベルト８の厚さを加えた値にπを乗じた長さの整数倍に設定している。

理由を説明すると、まず、中間転写ベルト８の回転速度変動（１次転写面８ｂの移動速度変動）は、中間転写ベルト８上に各色トナー像を１次転写部３２ａ〜ｄで重ね合わせる際の各色像のズレ（いわゆる“色ズレ”）を生じさせる。駆動ローラ５９の外径振れによる、駆動ローラ５９の一回転周期の回転ムラが、中間転写ベルト８の回転速度変動として発生しするとする。この場合でも、１次転写部３２ａ〜ｄで重ね合わせる際の各色像のズレ（色ズレ）をキャンセルするためには、駆動ローラ５９が一回転する間に中間転写ベルト８が移動する距離と１次転写部３２ａ〜ｄの各間隔をそろえれば解決することが可能である。本実施例では、画像形成部（画像形成ステーション）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの配置間隔と、駆動ローラ５９の直径に中間転写ベルト８の厚さを加えた値にπを乗じた長さの整数倍に設定している。

よって、駆動ローラ５９の外径振れによる一回転周期の回転ムラにより、中間転写ベルト８が速度変動していても、１次転写部３２ａ〜ｄで重ね合わせる際の各色像のズレ（色ズレ）は大きくない。このため、高生産性、高画質化の要求で、画像形成部（画像形成ステーション）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの占有容積が大きくなり、これらの配置間隔が大きくなったとしても、駆動ローラ５９の外径を大きくする事で対応可能であり、設定自由度が高い。

なお、画像形成部の配置間隔とは、感光ドラム２と中間転写ベルト８の接触する領域の中心位置（中間転写ベルト８の移動方向）の間隔を示すものとする。

ここで、２次転写対向ローラ１０、及び、駆動ローラ５９の外径、画像形成部（画像形成ステーション）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの配置間隔に関して具体的にまとめる。２次転写対向ローラ１０の外径（直径）をＡ、駆動ローラ５９の外径（直径）をＢ、画像形成部（画像形成ステーション）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの配置間隔をＬとする。

φＡ（２次転写対向ローラ１０外径）の下限値は、転写性確保のための２次転写ローラ１２とで形成されるニップ幅、及び、２次転写時の飛び散りを低減するための最大曲率より決定される。また、上限値は、前述した２次転写対向ローラへの巻き込みを防止する最小曲率より決定される。

これらを考慮すると、φ２３ｍｍ＞Ａ＞φ１８ｍｍであることが、本発明者の実験で明らかになった。一方、Ｂ（駆動ローラ５９外径）は、前述した伝達摩擦力の要求、画像ステーション間ピッチ、慣性力から決定される負荷トルク等から決定され、φ３４ｍｍ＞Ｂ＞φ２３ｍｍである。

また、両者は、Ｂ＞Ａの関係にある。

本実施例では、特に、Ａ＝１９．５ｍｍ、Ｂ＝３０．４９３ｍｍとした。

また、中間転写ベルト８の厚さは、６５μｍ（０．０６５ｍｍ）である。

従って、Ｌ＝（３０．４９３＋０．０６５）×π＝９６．０ｍｍとした。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の正面概略構成図。 本発明の実施の形態に係る２次転写部まわりの拡大概略構成図。 従来の技術に係る画像形成装置の正面概略構成図。 従来の技術に係る２次転写部まわりの拡大概略構成図。 従来の技術に係る画像形成装置の正面概略構成図。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ 画像形成部
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 感光ドラム（像担持体）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ １次帯電器（帯電手段）
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 現像装置（現像手段）
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 転写ローラ（１次転写手段）
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ ドラムクリーナ装置（クリーナ手段）
７ 露光装置（露光手段）
８ 中間転写ベルト
８ｂ １次転写面
８ｃ ２次転写面
９ 支持ローラ
１０ ２次転写対向ローラ
１１ テンションローラ
１２ ２次転写ローラ
１６ 定着装置（定着手段）
１７ 給紙カセット
１８ 搬送パス
２１ 排紙ローラ
２２ 排紙トレイ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ １次転写部
３４ ２次転写部
５９ 駆動ローラ

Claims (4)

1. 像担持ベルトと、
   前記像担持ベルトにトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
   前記像担持ベルトを張架する第１のローラと、
   前記像担持ベルトを張架しながら前記像担持ベルトに駆動力を与える第２のローラと、
   前記第２のローラの上方に設けられ、前記像担持ベルトを張架する第３のローラと、
   前記第２のローラと前記第３のローラの間で張架される前記像担持ベルトの面に沿って記録材を搬送する搬送路と、
   前記第３のローラとの間に電界を形成し、前記像担持ベルトから前記搬送路に搬送される記録材へトナー像を転写する転写ローラと、を有し、
   前記複数のトナー像形成手段は、前記第１のローラと前記第２のローラの間に張架される前記像担持ベルトの面に対向して配置される画像形成装置において、
   前記像担持ベルトの前記第２のローラに対する巻きつけ角度が大きくなるように、前記第１のローラと前記第２のローラの間で張架される前記像担持ベルトの面を傾けるように構成し、
   前記第２のローラと前記第３のローラの間で張架される前記像担持ベルトの面の鉛直方向に対する角度が±１０度の範囲に入るように前記第２のローラと前記第３のローラとが配置され、
   前記第２のローラの直径は、前記第３のローラの直径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第３のローラの直径Ａ、前記第２のローラの直径Ｂは、それぞれ、
   ２３ｍｍ＞Ａ＞１８ｍｍ
   ３４ｍｍ＞Ｂ＞２３ｍｍ
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数のトナー像形成手段は、前記第１のローラと前記第２のローラの間に張架される前記像担持ベルトの外面の下方に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記転写ローラは、前記第３のローラ方向に押圧することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images