JP5257664B2 - 転写装置、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式、あるいはインクジェット方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置と、これに用いる転写装置に関し、詳細には、ベルト状像担持体と、記録紙（シート材）を重力、摩擦力、静電気力などを用いて搬送するベルト搬送手段の機構を備え、シート材への画像の転写装置が、シート材のベルト状転写材のレジストレーション手段と、そのレジストレーション手段への転写材の先端突入時に生じる衝撃を緩衝する機構を有するものに関する。

特許文献１には、厚紙が２次転写部を通過する時の負荷変動を低減して画質劣化を抑制し、また、その時に発生する中間転写ベルトのすべりを防止し、さらに、中間転写ベルトの耐久性を向上する画像形成装置として、複数の支持ローラに支持されて回転する像担持体ベルトの１つの支持ローラに対向して設けられた２次転写ローラで形成される２次転写部へのベルト進入角度を変更する可変手段を備え、この可変手段は前記像担持体ベルトの裏面を押圧し、搬送されてきた転写紙の先端は前記可変手段の押圧部位と対向する位置近傍に当接した後に前記転写部に進入するものが開示されている。

また特許文献２には、搬送中の無端ベルトに衝撃的な負荷変動が発生しても他の部位への伝播を効果的に低減するベルト搬送装置及び当該ベルト搬送装置を備えた画像形成装置として、搬送駆動されて、感光体から転写されたトナー画像を転写ローラに搬送して、シート状部材に転写する中間転写ベルトの内側面に、平行減衰板を所定の圧力で接触させ、転写ローラ部分等によって発生する負荷変動を減衰させ、中間転写ベルトに発生する負荷変動を安価かつ確実に減衰させることができ、搬送性能を向上させ、画像品質を向上させることができるものが開示されている。

特開２００７−５７７１５号公報 特開２００６−２３５２６６号公報

ところで、一次転写手段にて形成されたトナー像を中間転写ベルトを用いて担持し、搬送手段にて給送されるシート材へ二次転写手段にて転写を行う中間転写ベルト方式の画像形成装置においては、当該シート材先端が張架される二次転写手段上流側のベルトに接触する部位において、シート材が厚さが厚い程、あるいは剛度（腰）が高い程、またあるいはカールによる進入角度が大きくなる程、中間転写ベルトに接触する衝撃が大きくなり、その影響は前記一次転写手段への副走査方向の定常的な転写線速を乱し、いわゆるショックジター現象による画像乱れが生じるという課題がある。

この現象をシート材先端の副走査方向の時系列位置ごとに細かく分けると、
（１）シート材先端が張架される二次転写手段上流側のベルトに接触する際に生じるベルトの内側への撓みが接触点より上流側にベルトを瞬間的に引っ張るために瞬間的に一次転写側でのベルト線速が早くなり、転写画像は副走査方向に粗くなるという現象と、
（２）シート材先端が二次転写手段（転写ローラとの本ニップ域）に噛み込まれる際に生じるベルト線速の減速による、一次転写側でのベルト線速が遅くなり、転写画像は副走査方向に密になる現象と、
（３）シート先端が二次転写手段（転写ローラとの本ニップ域）から抜け出たときに、前記（１）に記載の現象で内側に撓んでいたベルトが元に戻ることによって、一次転写側でのベルト線速が遅くなり、転写画像は副走査方向に密になる現象
に整理され、これら（１）から（３）までの現象はいずれも一時転写部での副走査方向の画像の乱れに影響し、その結果二次転写での画像もシート材にそのまま転写されるため、乱れた画像となって出力される。

従って本発明の目的は、シート材が二次転写部へ突入する際にベルトの撓みを抑制することで、一次転写の位置変動が粗となる線速変動を極力低減させ、様々な（厚紙、高剛性、カール）シート材に対しても安定したトナー画像の二次転写が行えるようにすることを目的とするものである。

本発明の転写装置のうち請求項１に係るものは、
シート材搬送手段より給送されるシート材を、複数本のローラにより張架された、可撓性のベルト状像担持体に接触させ、担持された画像をシート材へ転写を行う転写装置において、
前記ベルト状像担持体と前記シート材先端とが接触する副走査方向位置より、該副走査方向上流側から下流側までの内接するローラ間に挟まれる領域にて前記ベルト状像担持体の前記シート材と接する面と反対側の面側に、前記ベルト状像担持体面が前記シート材と接触することによる撓みを規制するベルト撓み規制手段を備え、
前記ベルト状像担持体は、前記ベルト撓み規制手段に接することで案内されるものであり、
前記ベルト撓み規制手段が、前記ベルト状像担持体が前記シート材に接していない状態で張架されている該ベルト状像担持体のベルト面と平行な面を持ち、当該面が前記ベルト状像担持体に接する構造体である転写装置であって、
前記ベルト撓み規制手段の位置を、前記ベルト状像担持体に前記シート材先端が接触する領域を含み、前記ベルト状像担持体に前記シート材先端が接触しても前記ベルト状像担持体が前記シート材と接する面と反対側の面側に撓まない位置としてなる、
ことを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１の転写装置において、前記ベルト撓み規制手段が、前記ベルト状像担持体が前記シート材に接していない状態で張架されている該ベルト状像担持体のベルト面と平行な面を持ち、当該面が前記ベルト状像担持体に接する配置としてあって、前記ベルト状像担持体との間に空気層を付与する正圧手段を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２に記載の転写装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、シート材が二次転写部へ突入する際にベルトの撓みを抑制することで、一次転写の位置変動が粗となる線速変動を極力低減させ、様々な（厚紙、高剛性、カール）シート材に対しても安定したトナー画像の二次転写が行え、よって用紙対応性の向上と、良質な画像を図れる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

図１は本発明の実施対象となる２次転写周囲構成による中間転写ベルト方式の画像形成装置の公知の構成例を示す図である。図中Ｐはシート材、１はシート材を収納した給紙カセット、２はシート材束、３はピックアップローラ、４はフィードローラ、５はリバースローラ、６は搬送駆動ローラ、７は搬送従動ローラ、８は下ガイド板：レジスト前、９は上ガイド板：レジスト前、１０はレジストセンサ：前、１１はレジスト駆動ローラ、１２はレジスト従動ローラである。また１３はレジストセンサ：後、１４は下ガイド板：２次転前、１５は上ガイド板：２次転前、１６はレジストローラ前搬送路、１７は転写ローラ前搬送路、１８はシート材先端接触位置である。そして、５０はベルトユニット、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫはそれぞれ作像ユニット（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、ＢＫ：ブラックを示す）、また５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２ＢＫはそれぞれ１次転写部、５３は中間転写ベルト、５４はベルト駆動ローラ、５５はベルト従動ローラ、５５−１はばね：ベルト、５６はクリーニングローラ、５７は対向ローラ、５８は転写ローラ、５８−１はばね転写ローラ、５９は定着ローラ対である。

給紙カセット１に積載されたシート材Ｐ（＝単葉の紙を含む）のシート材束の最上位のシートはピックアップローラ３の摩擦搬送力によりシート束から分離し、給紙フィードローラ４により搬送方向に給送される力と、それとは逆方向に所定トルクで回転し対向する給紙リバースローラ５とにより確実に１枚に分離搬送され、更に、搬送駆動ローラ６と搬送従動ローラ７により搬送される。但し、搬送駆動ローラ６と搬送従動ローラ７の位置関係は図示の配置に限定されることなく、上下逆に配置し得る。

シート材Ｐの先端が搬送駆動ローラ６と搬送従動ローラ７を通過すると、わずかに湾曲したレジストローラ前搬送路２３となるような形態の下ガイド板：レジスト前８と上ガイド板：レジスト前９に規制されながら、レジストセンサ：前１０を通過することにより、下流の回転が停止した状態のレジスト駆動ローラ１１とレジスト従動ローラ１２とが接してなすレジストローラ対のニップ域までの到達時間が計算され、所定の搬送量を搬送駆動ローラ６が回転した後停止させる制御を行う。但し、レジスト駆動ローラ１１とレジスト従動ローラ１２の位置関係は図示の配置に限定されることなく、上下逆に配置し得る。

この所定量搬送させる量に応じてシート材Ｐはレジスト前搬送路２３として描いた二点差線の軌跡よりも膨らみを待った状態となる。これを一般的に『ループを形成する』と称している。レジスト駆動ローラ１１とレジスト従動ローラ１２とによるレジストローラ対のニップ域に到達したシート材Ｐは、所定の停止時間で前記『ループを形成』したことと、シート材Ｐ自身の平面に戻ろうとする復元力により、シート材Ｐの先端が均等に接触する姿勢になろうとするためにレジストレーションが行われる。そして、レジストレーションされたシート材Ｐは、適宜タイミングによりレジスト駆動ローラ１１、及び搬送駆動ローラ６が回転することで、下ガイド板：２次転前１４と、上ガイド板：２次転前１５とに挟まれて案内されてくる。

一方、シート材Ｐがレジストレーションが行われる前後のタイミング（すなわち、転写ローラ前搬送路１７の長さ次第でタイミングが前後する）では、例えばいわゆる４連タンデム方式のカラー画像形成装置の場合においては、カラーのトナー像を（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫ）作像ユニットＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫにより作像し、一体構造体であるベルトユニット５０の中の中間転写ベルト５３へ１次転写し、その中間転写ベルト５３は内接するベルト駆動ローラ５４により搬送（副走査）を開始し、ベルト従動ローラ５５と、その軸部をベルトにテンションを付与する方向に荷重を掛けるばね：ベルト５５−１、対向ローラ５７、クリーニングローラ５６などによって張架した状態で、逐次トナー画像を中間転写ベルト５３へ転写させて行き、対向ローラ５７と図示下側のばね：転写ローラ５８−１により転写圧を付与された転写ローラ５８とのニップする領域に前記トナー画像の先端と、前記レジストローラ対により搬送をされてくるシート材Ｐの先端とが揃うように同期させて、トナー像がシート材Ｐの表面に２次転写された後、下流側にある定着ローラ対５９で加熱定着を行い、シート材Ｐを機外へと排出する。

ところで一般的に、中間転写ベルト５３は駆動回転や従動回転するローラにより内接、外接して張架されている。図２（１）〜（４）は、従来方式の２次転写周囲構成の変化を時系列的に示したものである。すなわち、
（１）で示す『ベルト接触』状態では、シート材Ｐ先端がちょうど中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８で接触し、通常の張架状態（中間転写ベルト５３下側の二点鎖線で示す）よりも内側に屈曲し、この撓みにより中間転写ベルト５３の線速は通常より早くなり、それによる位置変動が上流側にある１次転写を行う作像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１ＢＫで生じ、これが副走査方向の画素密度が粗になるスジ状のいわゆるショックジター画像となって現れるが、さらに（２）で示す『二次転写プレニップ到達』のように二次転写プレニップ域までシート材Ｐ先端が到達してしまうと、中間転写ベルト５３は再び張力により真っ直ぐに張ろうとするため、復元動作により中間転写ベルト５３の線速は通常より遅くなり、それも上記のとおり上流側の１次転写を行う作像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１ＢＫで位置ずれが起こり、今度は副走査方向の画素密度が密になるスジ状のいわゆるショックジター画像となって現れる。従って、シート材Ｐ先端が、中間転写ベルト５３にシート材先端接触位置１８で接触し、内側に屈曲（撓む）する量が大きくなるほどショックジター画像は顕著になる。なお（３）は二次転写本ニップ到達状態、（４）は二次転写本ニップ通過状態を示す。

図３は、本発明に係る２次転写周囲構造の画像形成装置の一実施例を示す図であるが、対向ローラ５７の上流側で且つ中間転写ベルト５３の内側に、中間転写ベルト５３とシート材Ｐの先端とが接触する副走査方向位置（シート材先端接触位置１８）より、上流側から下流側までの内接するローラ間に挟まれる領域にて、中間転写ベルト５３のシート材Ｐと接する反対側の面にて、中間転写ベルト５３の面がシート材Ｐと接触することによる撓みを規制するベルト撓み規制手段、即ちベルト摺接材保持部３０に固定されたベルト摺接材３１を備えており、このベルト摺接材３１がベルト状像担持体たる中間転写ベルト５３に常時接しているという状態としてあり、さらに、ベルト摺接材３１が、中間転写ベルト５３がシート材Ｐに接していない状態で張架されているベルト面と平行な面を持ち、その面が中間転写ベルト５３に接する構造を有している。なお図中３２−Ａはベルト摺接平面リブ部、３２−Ａ’はベルト摺接曲面リブ部、３２−Ｂはリブ基底部、３３−Ａはベルト摺接平面リブ部、３３−Ａ’はベルト摺接曲面リブ部、３３−Ｂはリブ基底部、３３−Ｃはベルト摺接曲面リブ部、３３−Ｄはリブ基底部である。

すなわち、ベルト摺接材３１により、中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８にて、シート材Ｐの先端が接触したとしても、図２の（１）で示したようにベルトを撓ませない程度の剛性の材質を保つために、ベルト摺接材保持部材３０によりしっかり支えられた構造体（金属、樹脂、セラミックス等材質は問わず、あるいは中間転写ベルトへの潤滑付与剤として、ステアリン酸亜鉛をはじめ脂肪酸の金属塩や、キャンデリラワックス、カルウナバワックス、ライスワックス、木ろう、ホオバ油、蜜蝋、ラノリン等のワックスを主成分とする潤滑性付与剤を一度加熱溶融し、常温環境で然るべき図示の形状に冷却個化させたものであってもかまわないが、使用環境下においては然るべきヤング率以上の材質でできているものとする）の表面（ベルト摺接面）に、ベルト摺接材３１を接着や、コーティング、めっき処理などしたり、ねじ、カシメ具、リベット、スナップピンなどの締結部材で取り付けたり、またあるいはベルト摺接材保持部材３０自体の材質で作ったものでもかまわないが、要求される特性が、中間転写ベルト５３の内周面に摺接しても互いに磨耗が少なく（理想的には磨耗しない）、摩擦抵抗が少ない（互いの摩擦係数が低い）物によって、中間転写ベルト５３はシート材Ｐと接触したとしても撓まない構造になっている。さらに、中間転写ベルト５３がシート材Ｐと接していない状態で、なおかつ複数のローラで張架されたままの状態において、張架状態の中間転写ベルト５３の内周面と平行な面を持つことにより、シート材Ｐの先端が中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８に当接したとしても、中間転写ベルト５３が平行な面で接触することにより搬送（副走査）方向に片当りして浮き上がることが無く、一定した接触面積でベルトが保持されることになる。

また、理想的には中間転写ベルト５３の内周面がベルト摺接材３１と接しないまでも、極力空隙の少ない平面状態で平行に配置されていれば、シート材Ｐの先端がシート材先端位置１８に到達するまでは中間転写ベルト５３の内周面はベルト摺接材３１に対して僅かな空気層を持ち、非接触状態であっても、シート材Ｐの先端がシート材先端位置１８に到達した時点で中間転写ベルト５３の内周面はベルト摺接材３１に対して即接触する状態であれば良い。ただし、その際の中間転写ベルト５３の撓み量は極力小さくなることが理想である。

図４（１）〜（４）は、図３の２次転写周囲構成の変化を同じ時系列で示したものである。すなわち、（１）で示す『ベルト接触』状態では、シート材Ｐ先端がちょうど中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８で接触しているが、内側のベルト摺接材３１と、それを動かないように保持固定するベルト摺接材保持部材３０とによって、通常の張架状態と変わらず、内側に屈曲することも無く、この作用により中間転写ベルト５３の線速は通常通りとなるため、上流側の１次転写を行う作像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１ＢＫへも影響が無く、そのため副走査方向の画素密度が粗になるスジ状のいわゆるショックジター画像も現れず、さらに（２）で示す二次転写プレニップ域までシート材Ｐ先端が到達しても、中間転写ベルト５３は真っ直ぐな状態のままのため、やはりショックジター画像は生じない。

図５は、本発明の実施例２を示す図である。基本的には実施例１と同構造である。図示の状態では、シート材Ｐが中間転写ベルト５３に到達していない。そして、ベルト摺接材保持部材３０はベルト摺接材３１とシート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に対して面接触している。この構造によれば、図示していないシート材Ｐの先端が、シート材先端接触位置１８に到達した際に、その搬送力により、中間転写ベルト５３の内周面はベルト摺接材３１に面接触して押し付けられることになるが、その際に中間転写ベルト５３は面接触した状態以上に内側に撓みを生じることが無くなる。なお図中CとLを組み合わせた文字で示す線は中間転写ベルト５３の中心線である。

図６、図７は、本発明の実施例３を示す図である。なお図６は、シート材Ｐが中間転写ベルト５３に到達していない状態を示している。また図７はシート材接触位置における上流側から見た主走査方向の断面図である。先の実施例２と比較すると、ベルト摺接材保持部材はほぼ同形状であるが、本実施例ではベルト摺接平面リブ部３２−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３２−Ａ’）と、リブ基底部３２−Ｂとに変わっている。

ベルト摺接平面リブ部３２−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３２−Ａ’）は図７の（１）または（２）で示すように、同形状のものが主走査方向に等間隔に２２本備えられており、それぞれリブ基底部３２−Ｂより一体の構造となっているが、必ずしも一体構造でなくともベルト摺接平面リブ部３２−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３２−Ａ’）は個々にベルト摺接材保持部材３０に取り付けられていてかまわない。また、そのリブの配列も等間隔である必要はなく、適宜主走査方向にリブ間隔の増減があってもかまわない。ただしリブが中間転写ベルト５３の内周面に接触する側面方向の形状は全て同一であり、かつ、図６で示すように、ベルト摺接平面リブ部３２−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３２−Ａ’）はシート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に対して線接触（あるいは微小な面積での面接触）し、それが主走査方向の複数箇所に分散している。

この構造によれば、図示していないシート材Ｐの先端が、シート材先端接触位置１８に到達した際に、その搬送力により中間転写ベルト５３の内周面はベルト摺接リブ部３２−Ａに線接触して押し付けられることになるが、その際に中間転写ベルト５３は複数箇所で接触した状態以上に内側に撓みを生じることが無くなる。

また、図６で示すベルト摺接平面リブ部３２−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３２−Ａ’）が図７の（１）で示すリブ先端断面形状が平面になっている場合には、中間転写ベルト５３に対して、微小な面接触をしており、一方（２）で示すように、リブ先端断面形状が曲面になっている場合には、中間転写ベルト５３に対して、線接触をしている（断面では点で表わした）。

図８、図９は、本発明の実施例４を示す図であり、それぞれの図の状態は図６、図７に対応しているので、実施例３と異なる点のみ説明する。実施例３のベルト搬送方向に対して平行に配列するベルト摺接平面リブ部３２−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３２−Ａ’）が本実施例ではベルト搬送方向に対して角度を付けてベルト摺接平面リブ部３３−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３３−Ａ’）として配列している点が異なっている。ベルト摺接平面リブ部３３−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３３−Ａ’）は図９の（１）または（２）で示すように、中心線（ＣＬ）に対して線対称に、且つ等間隔にいずれもベルト搬送方向に対して角度を持って配列しており、それぞれリブ基底部３３−Ｂより一体の構造となっているが、ベルト摺接平面リブ部３３−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３３−Ａ’）は個々にベルト摺接材保持部材３０に取り付けられていてかまわない。また、そのリブの配列も必ずしも等間隔である必要はなく、適宜主走査方向（中心線（ＣＬ）で示した方向と図の紙面上で直交する方向）にリブ間隔の増減があってもかまわない。

このベルト摺接平面リブ部３３−Ａ（またはベルト摺接曲面リブ部３３−Ａ’）の材質は、中間転写ベルトへの潤滑付与剤として、ステアリン酸亜鉛をはじめ脂肪酸の金属塩や、ワックスを主成分とする潤滑性付与剤を溶融し、冷却個化させたものであってもかまわない。

またここで、ベルトへの潤滑付与剤としての材質として要求される特徴を説明すると、中間転写ベルト５３に不要なトナーが付着した際に、図示していないベルト表面に付着した不要トナーを掻き落とす弾性体材料からなるワイピングブレードやブラシ、あるいは掻き取りへら（スキージ）などのクリーニング手段にて確実に前記トナーを取り除く信頼性を向上させる材料として、当該ベルト面に、ステアリン酸亜鉛をはじめ脂肪酸の金属塩や、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木ろう、ホオバ油、蜜蝋、ラノリン等のワックスを主成分とする潤滑性付与剤を一度加熱溶融し、常温環境で然るべき図示の形状に冷却個化させたものであってもかまわないが、使用環境下においては固形化した板状の塗布材として接触させ、微量で、且つ均等に自ら磨耗させて塗布することにより、中間転写ベルトに付着していた不要なトナーのクリーニング性向上と摩擦係数を安定して低減できることが求められている。

また図８で示すように、ベルト摺接リブ部３３−Ａはシート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に対して線接触（あるいは微小な面積をもった面接触）し、それが主走査方向の複数箇所に分散している。この点は、図６で示した実施例３と同様の特徴である。

また同様に、図９の（１）で示すリブ先端断面形状が平面になっている場合には、中間転写ベルト５３に対して、微小な面接触をしており、一方（２）で示すように、リブ先端断面形状が曲面になっている場合には、中間転写ベルト５３に対して、線接触をしている（断面では点で表わした）。

図１０は、本発明の実施例５を示す図である。本実施例では、『ベルト撓み規制手段』の構造が、中間転写ベルト５３がシート材Pに接していない状態で張架されているベルト面と平行な線を持ち、この線が中間転写ベルト５３に接する構造体となっている。『ベルト面と平行な線』とは、図１０で示すベルト摺接曲面リブ部３３−Ｃと、中間転写ベルト５３内周面との接線のことであり、図示の通りこのリブは１本しかなく、しかも搬送方向に対して、然るべき角度θが付けてあり、いったんシート材Ｐが中間転写ベルト５３に接すると、ベルトの搬送に伴ってシート材Ｐ先端が、中間転写ベルト５３に接した裏側の内周面とベルト摺接曲面リブ部３３−Ｃとが接する点が主走査方向に（リード角を持っているので）ずれ、そのため、中間転写ベルト５３の内周面の接触点は特定の箇所に摺接することなく分散することになり、そのために、ベルト摺接による偏磨耗を低減させる働きをすることになる。

またシート材Ｐ先端が中間転写ベルト５３に接触することで発生する衝撃は、ベルト主走査方向全域で発することなく、特定の接点（シート材Ｐ先端とベルト摺接曲面リブ部３３−Ｃとが交差する点）でのみ発生する。そのため、その衝撃力が（シート材Ｐ主走査幅全域の）線で接触する時より小さくなる。また、理想的にはシート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に対して線接触する位置は、主走査方向の中央（図示の中心線：ＣＬ）と交差する点に位置を設定すると、シート材Ｐ先端が中間転写ベルト５３に接する確率が最も高い接点が中間転写ベルト５３のベルト幅中央に来ることになるが、接触位置がシート材先端接触位置１８より上流側、あるいは下流側に外れたとしても確率度数分布的にほぼ主走査方向に中央で接する確率が高く、逆にシート材先端接触位置１８から外れる確率は離れるほど低くなる。

図１１は、本発明の実施例６を示す図である。この実施例では中間転写ベルト５３がシート材Ｐに接していない状態で張架されているベルト面と平行且つ同一平面上に接線を持つ円柱状の回転体と接している。つまり、図示のような、ベルト搬送に対して従動回転する前列コロ３４−Ａや、後列コロ３４−Ｂと、中間転写ベルト５３の内周面とが接する接線の配列が、中間転写ベルト５３の内周面に対してまずは平行であり、併せてその接線が複数ある場合には互いに同一平面状に配列されているのがこの実施例である。

図１１においては前列コロ３４−Ａの径と後列コロ３４−Ｂの径が等しく描かれているが、必ずしも同一の径でなくとも、それぞれのコロとベルトが接する接線がベルト内周面に対して平行で、且つ互いに同一平面上にあればよく、互いのコロの外径（回転中心軸位置）が異なっていたとしてもかまわない。

図１１で示すように、前列コロ３４−Ａの列の接線と後列コロ列３４−Ｂの接線位置は、シート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に接しているが、必ずしもこの前後２列に限定せずとも、さらにシート材先端接触位置１８にコロ列があることが理想的である。この複数のコロ列による中間転写ベルト５３との接線の集合により互いに面積を持つことに等しくなり、中間転写ベルト５３の撓みを規制する手段として面積を持つことになる。

なお図１１においては、前列コロ３４−Ａの列の接線と後列コロ列３４−Ｂより上流側において同コロ列接線と同一平面状にベルト摺接材３１が配置されているが、前列コロ３４−Ａと後列コロ３４−Ｂの機能がそれだけで十分に中間転写ベルト５３の撓みを規制する案内として機能していれば必ずしもある必要はない。

図１２は、本発明の実施例７を示す図である。この実施例では、ベルト搬送に対して従動回転するＡ列コロ３５−Ａや、Ｂ列コロ３５−Ｂと、中間転写ベルト５３の内周面とが接する接線の配列が、中間転写ベルト５３の内周面に対してまずは平行であり、併せてその接線が複数ある場合には互いに同一平面状に配列されている。ただし、Ａ列コロ３５−Ａの軸心は、シート材先端接触位置１８で示した主走査方向の線に対して角度θ_Ａ、同じくＢ列コロ３５−Ｂの軸心は角度θ_Ｂをなしているが、中間転写ベルト５３の面と平行且つ同一平面上に接線を持つ円柱状の回転体と接することは変わらない。

また図１２で示すＡ列コロ３５−ＡとＢ列コロ３５−Ｂの接線の配置は、シート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に接するように配列されている。図１２で示すＡ列コロ３５−ＡとＢ列コロ３５−Ｂの配置は、中間転写ベルト５３の中心線（ＣＬ）に対して左右の群に振り分けられているが、Ａ列コロ３５−ＡとＢ列コロ３５−Ｂを隣接して交互に配列してもかまわない。

なお図１２の実施例でも、図１１の実施例と同様に、各コロ列と、中間転写ベルト５３の内周面とが接する接線の配列が、中間転写ベルト５３の内周面に対してまずは平行であり、併せてその接線が複数ある場合には互いに同一平面状に配列されている。

ただし、本実施例では図１１の実施例と異なり、ベルト摺接部材３１をあえて設けていないが、その理由としては、各コロの接線（軸心）がシート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に接するように配列されているため、中間転写ベルト５３の内周面と接する接線の群（集合）による面積が確保されるので、補助的な意味でのベルト摺接部材３１がなくとも十分に中間転写ベルト５３の撓みを規制する手段として機能しているためである。

またＡ列コロ３５−Ａの軸心と、Ｂ列コロ３５−Ｂの軸心は、それぞれシート材先端接触位置１８で示した主走査方向の線に対して角度θ_Ａと、角度θ_Ｂを持たせているが、中間転写ベルト５３の内周面に接する摩擦力は極力小さくなる（低摩擦係数の）材料を選択することにより、コロ回転の推力が中間転写ベルト５３搬送方向と一致せずともベルトに撚れが生じる懸念は無くなる。

ここで、コロの表面材質は、中間転写ベルトへの潤滑付与剤として、ステアリン酸亜鉛をはじめ脂肪酸の金属塩や、ワックスを主成分とする潤滑性付与剤を溶融し、冷却個化させたものであってもかまわず、あるいは別の図示しないコロ表面に別途前記潤滑付与剤が接することにより、間接的に前記コロ表面へ潤滑剤を塗布する構造であってもかまわない。

なお、本実施例でコロをベルト中心線に対してそれぞれ角度θ_Ａ、角度θ_Ｂを持たせた理由は、中間転写ベルト５３と接触し、従動回転する際に、図示の様にベルト中心から外側へ向く配置にすることで、それぞれのコロが接触摩擦力によりベルトを搬送方向とは別にベルトの外側へ広げようとする力が作用し、そして複数のコロの摩擦力の合力により、ベルトは中心から両方の外側方向へ広がろうとする推進力（張力）が生じるので、ベルト中心線を線対称に両側に同数、同形状のコロが配置されているならば、均衡が取れてベルト幅外方向に同じ張力が与えられ、ピンと張られることによりベルトの捩れを防ぐ機能を持たせることと、シート材Ｐ先端が中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８で接触した際に生じる衝撃力を、転写ローラ５８と対向ローラ５９とがニップする二次転写域への伝播に対し、ベルト外方向へ僅かながら逃がすことにより二次転写域での衝撃を緩和させる機能を持たせるためである。

なお、図１１で示した実施例では既にベルト面と平行且つ同一平面上に接線を持つ円柱状の回転体の配置はベルト搬送方向に対して同接線を直角な方向に配置し、接線がベルト幅中心線、あるいは搬送されるシート材Ｐの主走査方向の中心線に対して線対称になるように配置してあるが、図１３はそれを発展させた実施例を示す。

すなわち、円柱状の回転体の配置を、中間転写ベルト５３の搬送方向に対して同接線を直角な方向に配置しており、図示のように、ベルト搬送に対して従動回転する前列テーパコロ３４−Ｃや、後列テーパコロ３４−Ｄは互いに軸心は並行ではないとしても、中間転写ベルト５３の内周面とが接する接線の配列に関しては、いずれも互いに中間転写ベルト５３の内周面に対してまずは平行であり、併せてその接線が複数ある場合には互いに同一平面状に配列されていることを示しており、更に各接線の配置はベルト幅中心線、あるいは搬送されるシート材Ｐの主走査方向の中心線に対して線対称になる様にしている。

なお、図１３の実施例では図１１の実施例と同様に、前列テーパコロ３４−Ｃの接線列と後列テーパコロ３４−Ｄの接線列の配置が、シート材先端接触位置１８を挟んでベルト搬送（副走査）方向の上流と下流の領域で中間転写ベルト５３の内周面に接するように配列されている。図１３で示す前列テーパコロ３４−Ｃと後列テーパコロ３４−Ｄのテーパ方向が、中心線（ＣＬ）に対して左右の群に振り分けられているが、前列テーパコロ３４−Ｃと後列テーパコロ３４−Ｄのテーパを隣接して交互に配列してもかまわない。

また本実施例でも、図１１や図１２の実施例と同様に、各コロ列と、中間転写ベルト５３の内周面とが接する接線の配列が、中間転写ベルト５３の内周面に対してまずは平行であり、併せてその接線が複数ある場合には互いに同一平面状に配列されている。

なお、図１３の実施例のようにコロをテーパ形状とした理由は、中間転写ベルト５３と接触し、従動回転する際に、図示の様にベルト中心寄りに太いテーパが向く配列することにより、テーパコロの太い径側の周速が細い方の周速より早くなるため、コロ接触摩擦力によりベルトは搬送方向とは別にベルトの外側へ旋回しようとする力が作用する。そして複数のテーパコロの摩擦力の合力により、ベルトは中心から両方の外側方向へ広がろうとする推進力（張力）が生じるので、ベルト中心線を線対称に両側に同数、同形状のテーパコロが配置されているならば、均衡が取れてベルト幅外方向に同じ張力が与えられ、ピンと張られることによりベルトの捩れを防ぐ機能を持たせることと、シート材Ｐ先端が中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８で接触した際に生じる衝撃力を、転写ローラ５８と対向ローラ５９とがニップする二次転写域への伝播をベルト外方向へ僅かながら逃がすことにより二次転写域での衝撃を緩和させる機能を持たせるためである。

図１４は、本発明の実施例９を示す図である。この実施例では、中間転写ベルト５３がシート材Ｐと摺接することによる撓みを規制する『ベルト撓み規制手段』の構造が、中間転写ベルト５３がシート材Ｐに接していない状態で張架されているベルト面と平行な面を持ち、この面がベルトに接する構造であって、中間転写ベルト５３との間に空気層を付与する正圧手段を備えるものである。

この正圧手段とは、本実施例では、モータによるファン３８の旋回により外部より空気を取り込み、漏斗部３９で外気より正圧を保った状態にして、加圧管４０へと空気を圧送する装置のことである。圧送された正圧の空気は、ベルト摺接材保持部材３６内に中間転写ベルト５３内周面と接する側に開口した加圧室４２を設け、これを加圧口４１で連通させることにより流入し、図示の複数の他の各加圧室４２へ連通口４３より連通管４４を経由し正圧を連通分配させる。各加圧室４２は、ベルト摺接材（隔壁部）３７により個々に分かれていて、中間転写ベルト５３内周と接触し、ベルトとの接触圧とベルト自体の張力とにより機密されているが、それを上述のような正圧手段により加圧空気の圧力が強ければ僅かに漏れるため、中間転写ベルト５３内周面との間に極めて薄い空気層が形成される。そして、これにより、ベルト摺接材（隔壁部）３７と中間転写ベルト５３内周との摩擦力は低減する。

シート材Ｐの先端が中間転写ベルト５３のシート材先端接触位置１８で接触した際に生じる衝撃力で局部的に中間転写ベルト５３を押し付けて、その裏側であるベルト摺接材（隔壁部）３７との接触圧が高まることで摩擦負荷が大きくなるが、この接触部が前記の薄い空気層により浮き上がっているため、摩擦負荷変動が低減し、中間転写ベルト５３の搬送負荷も変動が少なく抑えられる。なお、図示した加圧口４１、連通口４３、連通管４４の配置や、数、圧力分配等は適宜最適な設計条件により決定されるため変更可能である。

ただし、図示では中央の一箇所の加圧室４２だけに加圧口４１を設けたことで、圧力が最も高まるようにし、その両側の加圧室４２へは連通口４３を通じて連通管４４により圧力を分配させている。この配置により、ベルト中央より徐々に低圧になる圧力勾配にし、左右差の少ない（搬送抵抗が左右均衡し易い）設定にしている。図示は省略するが、複数の加圧室４２にそれぞれ加圧管４０と加圧口４１を設けて圧力を分配するようにしてもよい。

なお、ベルト摺接材（隔壁部）３７と中間転写ベルト５３内周面との間に形成される極めて薄い空気層は、理想的には必要最低限の圧力が層流状態で均等に流れることであるが、それを実施することは困難であると考えられるため、気流設計により、摩擦力の変動が最も大きくなるシート材先端接触位置１８の裏面辺りの空気層が厚くなるように圧力分布を持たせる設計にすることで、中間転写ベルト５３の搬送抵抗の変動も小さく抑えることになり、空気層が形成しきれなかったベルト摺接材（隔壁部）３７と、中間転写ベルト５３内周との接触面により、他の実施例と同様に中間転写ベルト５３の撓みを規制する手段として機能し得る。

また図１４では、正圧手段を専用のファン３８を設けているが、装置内の他の目的で生じた正圧の気流（冷却の気流など）を利用し、加圧管４０へ分配すれば同様の効果が得られる。

以上説明してきたように、一次転写手段にて形成されたトナー像を中間転写ベルトを用いて担持し、搬送手段にて給送されるシート材へ二次転写手段にて転写を行う中間転写ベルト方式の画像形成装置においては、当該シート材先端が張架される二次転写手段上流側のベルトに接触する部位において、シート材の厚さが厚い程、あるいは剛度（腰）が高い程、またあるいはカールによる進入角度が大きく成る程、中間転写ベルトに接触する衝撃が大きくなり、その影響は前記一次転写手段への副走査方向の定常的な転写線速を乱し、いわゆるショックジター現象による画像乱れが生じさせるが、本発明はこれを解決し、シート材が二次転写部へ突入する際にベルトの撓みを抑制することで、一次転写の位置変動が粗となる線速変動を極力低減させ、様々な（厚紙、高剛性、カール）シート材に対しても安定したトナー画像の二次転写が行える。これは、用紙対応性の向上と、良質な画像を得ることを可能とする。

そして、上述した実施例では、シート材Ｐ先端がシート先端接点位置１８での中間転写ベルト５３突入する際の撓みを生じないようにするため、中間転写ベルト５３の内周側に撓みを規制する『ベルト撓み規制手段』によりベルトの撓みは原理的には発生しなくなるため、前記一次転写手段への副走査方向の定常的な転写線速を乱し、いわゆるショックジター現象による画像乱れが生じなくなるため、シート材の厚さが厚い程、あるいは剛度（腰）が高い程、またあるいはカールによる進入角度が大きくなる場合であっても良質な画像が得られる。

また、『ベルト撓み規制手段』の摺接部形状がベルトに対して平行な面にすることで、実際にシート材Ｐ先端が中間転写ベルト５３突入するシート先端接点位置１８が多少副走査方向でばらついたとしてもベルトには撓みを生じないため、用紙対応性が向上する効果が得られる。『ベルト撓み規制手段』の摺接部形状を複数に分散させれば、ベルトとの接触面積が減る分、ベルト磨耗や接触負荷を低減させ得る。そして、『ベルト撓み規制手段』の摺接部形状がベルトに対して線接触させるため、ベルトとの接触面積が比較的大きく減る分、ベルト磨耗や、接触負荷をさらに低減させ得る。

また、『ベルト撓み規制手段』の摺接部形状を円柱状の回転体（従動コロ）とすることで、ベルトとの接触が接線（線接触）となり、さらに回転体が転動するため、いっそうベルト磨耗や接触負荷を低減させ得るし、回転体（従動コロ）の配列をベルト搬送方向に対して直角な接線（円筒コロ形状であれば回転軸も直角）にすれば、ベルト搬送に追従（従動回転）しやすくなるため、ベルト搬送抵抗がまたいっそう低減させ得る。

さらに、『ベルト撓み規制手段』とベルトとの間に『正圧手段』を設けたことで空気層を形成させ、局部的にベルトを浮かせるため、ベルトとの接触面積が減る分ベルト磨耗や、接触負荷を低減させ得るのである。

本発明の実施対象となる２次転写周囲構成による中間転写ベルト方式の画像形成装置の公知の構成例を示す図 従来方式の２次転写周囲構成の変化を時系列的に示した図 本発明に係る２次転写周囲構造の画像形成装置の一実施例を示す図 図３の２次転写周囲構成の変化を同じ時系列で示した図 本発明の実施例２を示す図 本発明の実施例３を示す図 本発明の実施例３を示す図 本発明の実施例４を示す図 本発明の実施例４を示す図 本発明の実施例５を示す図 本発明の実施例６を示す図 本発明の実施例７を示す図 本発明の実施例８を示す図 本発明の実施例９を示す図

符号の説明

１：給紙カセット
２：シート材束
３：ピックアップローラ
４：フィードローラ
５：リバースローラ
６：搬送駆動ローラ
７：搬送従動ローラ
８：下ガイド板：レジスト前
９：上ガイド板：レジスト前
１０：レジストセンサ：前
１１：レジスト駆動ローラ
１２：レジスト従動ローラ
１３：レジストセンサ：後
１４：下ガイド板：２次転前
１５：上ガイド板：２次転前
１６：レジストローラ前搬送路
１７：転写ローラ前搬送路
１８：シート材先端接触位置
３０：ベルト摺接材保持部材
３１：ベルト摺接材
３２−Ａ：ベルト摺接平面リブ部
３２−Ａ’ ：ベルト摺接曲面リブ部
３２−Ｂ：リブ基底部
３３−Ａ：ベルト摺接平面リブ部
３３−Ａ’ ：ベルト摺接曲面リブ部
３３−Ｂ：リブ基底部
３３−Ｃ：ベルト摺接曲面リブ部
３３−Ｄ：リブ基底部
３４−Ａ：前列コロ
３４−Ｂ：後列コロ
３４−Ｃ：前列テーパコロ
３４−Ｄ：後列テーパコロ
３５−Ａ：Ａ列コロ
３５−Ｂ：Ｂ列コロ
３６：ベルト摺接材保持部材
３７：ベルト摺接材（隔壁部）
３８：ファン
３９：漏斗部
４０：加圧管
４１：加圧口
４２：加圧室
４３：連通口
４４：連通管
５０：ベルトユニット
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１ＢＫ：作像ユニット
５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２ＢＫ：１次転写部
５３：中間転写ベルト
５４：ベルト駆動ローラ
５５：ベルト従動ローラ
５５−１：ばね：ベルト
５６：クリーニングローラ
５７：対向ローラ
５８：転写ローラ
５８−１：ばね転写ローラ
５９：定着ローラ対
Ｐ：シート材
ＣＬ：中間転写ベルトの中心線

Claims (3)

1. シート材搬送手段より給送されるシート材を、複数本のローラにより張架された、可撓性のベルト状像担持体に接触させ、担持された画像をシート材へ転写を行う転写装置において、
   前記ベルト状像担持体と前記シート材先端とが接触する副走査方向位置より、該副走査方向上流側から下流側までの内接するローラ間に挟まれる領域にて前記ベルト状像担持体の前記シート材と接する面と反対側の面側に、前記ベルト状像担持体面が前記シート材と接触することによる撓みを規制するベルト撓み規制手段を備え、
   前記ベルト状像担持体は、前記ベルト撓み規制手段に接することで案内されるものであり、
   前記ベルト撓み規制手段が、前記ベルト状像担持体が前記シート材に接していない状態で張架されている該ベルト状像担持体のベルト面と平行な面を持ち、当該面が前記ベルト状像担持体に接する構造体である転写装置であって、
   前記ベルト撓み規制手段の位置を、前記ベルト状像担持体に前記シート材先端が接触する領域を含み、前記ベルト状像担持体に前記シート材先端が接触しても前記ベルト状像担持体が前記シート材と接する面と反対側の面側に撓まない位置としてなる、
   ことを特徴とする転写装置。
   
2. 請求項１の転写装置において、
   前記ベルト撓み規制手段が、
   前記ベルト状像担持体が前記シート材に接していない状態で張架されている該ベルト状像担持体のベルト面と平行な面を持ち、
   当該面が前記ベルト状像担持体に接する配置としてあって、
   前記ベルト状像担持体との間に空気層を付与する正圧手段を備えたことを特徴とする転写装置。
3. 請求項１又は２に記載の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。