JP5371291B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、中間転写ベルトと転写搬送ベルトの両方を具備し、これらの移動速度変動による、画像伸縮や色ずれの発生することの無い画像形成装置に関する。

従来、フルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置として、直接転写方式や中間転写方式の画像形成装置が知られている。

中間転写方式は、多様な記録材に画像を形成することが容易で、記録材の選択性を高めることができる。中間転写方式では、単数又は複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、一旦、回転可能なベルト体である中間転写ベルト中間転写ベルトに転写（一次転写）する。その後、中間転写ベルト上のトナー像を記録材に転写（二次転写）する。

図７に、中間転写方式を用いた画像形成装置の概略を示す。本図において、画像形成手段たるプロセスユニットは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４個設けられている。１０ａ〜１０ｄは感光ドラム（像担持体）、２０ａ〜２０ｄは帯電手段、３０ａ〜３０ｄは露光手段、４０ａ〜４０ｄは現像装置である。また、５１０は中間転写ベルト、５３０ａ〜５３０ｄは一次転写部材、６０ａ〜６０ｄは感光ドラムクリーナ、５６０、５７０は二次転写部材である。５２０は中間転写ベルト駆動ローラである。

画像形成時には、帯電装置２０ａ〜２０ｄにより、感光ドラム１０ａ〜１０ｄが一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光手段３０ａ〜３０ｄによってなされることにより、感光ドラム１０ａ〜１０ｄ上に静電潜像が形成される。そして、現像装置４０ａ〜４０ｄによってトナー像が現像されることによって、感光ドラム１０ａ〜１０ｄ上にトナー像が形成される。その後、トナー像は転写部材５３０ａ〜５３０ｄに印加される転写バイアスによって中間転写ベルト５１０に順次転写される。感光ドラム１０ａ〜１０ｄ上に残った転写残トナーは感光ドラムクリーナ６０ａ〜６０ｄによって回収される。それぞれの感光ドラム上から上記の要領で中間転写ベルト５１０上に順次多重転写された画像は、二次転写部材である５６０、５７０間に二次転写バイアスを印加することで記録材Ｐに転写される。記録材Ｐ上のトナー像は定着装置７によって定着されることにより、フルカラー画像を得る。

ところで、上述の中間転写ベルトを用いた画像形成装置において、記録材を搬送するための転写搬送ベルトを具備する装置が提案されている（特許文献１）。中間転写ベルトと転写搬送ベルトを併用する構成により、薄紙等の記録材の搬送性を安定させることができ、より多様な記録材に対して、安定した画像形成をおこなうことが出来る。

図８に、中間転写ベルトと転写搬送ベルトを用いた画像形成装置の概略を示す。本図において、画像形成手段たるプロセスユニットは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４個設けられている。１０ａ〜１０ｄは感光ドラム、２０ａ〜２０ｄは帯電手段、３０ａ〜３０ｄは露光手段、４０ａ〜４０ｄは現像装置、５１０は中間転写ベルト、５２０は中間転写ベルト駆動ローラ、５３０ａ〜５３０ｄは一次転写部材、６０ａ〜６０ｄは感光ドラムクリーナである。さらに、９１０は転写搬送ベルト、９２０は転写搬送ベルト駆動ローラ、５６０、５７０は二次転写部材である。

画像形成時には、前述の中間転写方式を用いた画像形成装置と同じ要領で、中間転写ベルト５１０上に画像を形成する。一方、記録材Ｐを転写搬送ベルト９１０に載せて二次転写ニップＮ２まで搬送し、二次転写部材である５６０，５７０間に二次転写バイアスを印加することで、二次転写ニップＮ２において中間転写ベルト５１上のトナー像が転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、転写搬送ベルト駆動ローラ９２０部において転写搬送ベルト９１０から分離される。記録材Ｐ上のトナー像は定着装置７０によって定着されることにより、フルカラー画像を得る。
特開２００８―１４９８９号公報

しかしながら、前述のような従来構成の中間転写ベルトと転写搬送ベルトを用いた画像形成装置においては、駆動ローラ５２０、９２０の配置によっては以下のような課題が発生した。

中間転写ベルト５１０における、二次転写内ローラ５６０と中間転写ベルト駆動ローラ５２０とで懸架される面をＭｆとし、転写搬送ベルト９１０における、二次転写外ローラ５７０と転写搬送ベルト駆動ローラ９２０とで懸架される面をＭｈとする。

ここで、中間転写ベルト５１０の移動速度が転写搬送ベルト９１０の移動速度よりも速くなるように駆動ローラの回転速度を設定する。その場合には、中間転写ベルト５１０は、二次転写ニップＮ２において、回転を減速させる方向に付加する力を、転写搬送ベルト９１０から受けるため、中間転写ベルト面Ｍｆは引っ張られる力を受ける。そのため、中間転写ベルト駆動ローラ５２０に対して中間転写ベルト５１０がしっかりと巻きつき、スリップなどがおきることが無い。

しかしながら、このとき転写搬送ベルト９１０は、二次転写ニップＮ２において、回転を加速させる方向に付加する力を、中間転写ベルト５１０から受けるため、転写搬送ベルト面Ｍｈはたるむ力をうける。そのため、転写搬送ベルト駆動ローラ９２０に対して転写搬送ベルト９１０がしっかりと巻きつきにくくなり、スリップなどが起きやすくなってしまい、画像伸縮等の課題がおきてしまう。

逆に、転写搬送ベルト９１０の移動速度が中間転写ベルト５１０の移動速度よりも速くなるように設定した場合には、中間転写ベルト５１０の駆動ローラへの巻きつきが不安定となってしまい、色ずれや画像伸縮などの課題が起きてしまう。

前述のように、駆動ローラには製造制度の観点から径のばらつきがあるため、中間転写ベルト５１０と転写搬送ベルト９１０の移動速度を完全に同じにすることは難しい。仮に各ベルトの移動速度が同じになるように狙って駆動ローラの回転速度を設定した場合にも、各駆動ローラの回転ムラから、中間転写ベルト５１０の移動速度が転写搬送ベルト９１０の移動速度と比べて、速くなったり遅くなったりと安定しない。そのため、駆動伝達部のギヤ等のガタの影響を受けやすく、画像のムラがより悪化してしまう傾向となる。

そのため、中間転写ベルトあるいは搬送ベルト部材にたるみが生じることによる回転の不安定性を解消ずる必要がある。

そこで、本発明は、像担持体を有し前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持する回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと接触し、記録材を搬送する回転可能な搬送ベルト部材と、前記中間転写ベルトの内面に接触し、前記中間転写ベルト上のトナー像を搬送されてきた記録材上に転写する転写部を形成する転写部材と、前記中間転写ベルトの回転方向において前記像担持体より下流側で前記転写部材より上流側に設けられ、前記中間転写ベルトに駆動力を与える第一駆動部材と、を有する画像形成装置において、前記搬送ベルト部材による記録材の搬送方向において前記転写部より下流側に設けられ、前記搬送ベルト部材に駆動力を与える第二駆動部材を有し、前記搬送ベルト部材の回転方向における移動速度は前記中間転写ベルトの回転方向における移動速度よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明は、像担持体を有し前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持する回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触し、記録材を搬送する回転可能な搬送ベルト部材と、前記中間転写ベルトの内面に設けられ、前記中間転写ベルト上のトナー像を搬送されてきた記録材上に転写する転写部を形成する転写部材と、前記中間転写ベルトの回転方向において前記像担持体より上流側で前記転写部材より下流側に設けられ、前記中間転写ベルトに駆動力を与える第一駆動部材と、を有する画像形成装置において、前記搬送ベルト部材による記録材の搬送方向において前記転写部より上流側に設けられ、前記搬送ベルト部材に駆動力を与える第二駆動部材を有し、前記中間転写ベルトの回転方向における移動速度は前記搬送ベルト部材の回転方向における移動速度よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、中間転写ベルトとこれに接する搬送ベルト部材を有する構成において、中間転写ベルトあるいは搬送ベルト部材に生ずるたるみによる回転の不安定性を低減することができる。

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）
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、４つの感光ドラムを有し、中間転写方式を用いた、フルカラー電子写真画像形成装置である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（プロセスユニット）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を形成するためのものである。

尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

画像形成部Ｓは、回転可能な像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、一次帯電手段としての帯電ローラ２、露光装置としてのレーザースキャナ３、現像手段としての現像装置４、像担持体クリーニング装置としてのドラムクリーナ６等が、感光ドラム１の回転方向に沿って順次配設されている。又、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、回転可能なベルト体、即ち、中間転写ベルト５１が配置されている。

中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として中間転写ベルト駆動ローラ５２、従動ローラ５５、二次転写内ローラ５６に掛け渡されている。中間転写ベルト５１は、第一駆動部材である中間転写ベルト駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ３方向に周回移動する。中間転写ベルト駆動ローラ５２は駆動源であるモータＭ１から駆動力が与えられている。又、中間転写ベルト５１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、一次転写部材としての一次転写ローラ５３ａ〜５３ｄが配置されている。各一次転写ローラ５３ａ〜５３ｄによって中間転写ベルト５１が各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト５１とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。又、中間転写ベルト５１の外周面側において二次転写部材である二次転写内ローラ５６に対向する位置には、二次転写部材としての二次転写外ローラ５７が転写搬送ベルト９１の内面に配置されている。そして、二次転写部である二次転写ニップＮ２が形成されている。

各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像は、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する中間転写ベルト５１上に順次多重転写される。その後、中間転写ベルト５１上に転写された画像は更に二次転写部Ｎ２において紙等の記録材Ｐへ転写される。即ち、像担持体上のトナー像が中間転写ベルト上に転写され、中間転写ベルト上に転写されたトナー像が記録材上に転写される。

図２は画像形成部Ｓをより詳しく示す。感光ドラム１は、画像形成装置本体によって回動自在に支持されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１１と、その外周に形成された光導電層１２と、を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。感光ドラム１は、その中心に支軸１３を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって、支軸１３を中心として図示矢印Ｒ１方向に回転駆動される。本実施例においては、前記の感光ドラム１の駆動手段は、中間転写ベルト５１の駆動手段とは独立して構成されている。

感光ドラム１の図中上方には、一次帯電部材としての帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接して、感光ドラム１の表面を所定の極性、電位に一様に帯電させる。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性は負極性である。帯電ローラ２は、中心に配置された導電性の芯金２１と、その外周に形成された低抵抗導電層２２と、中抵抗導電層２３と、を有し、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ２は、芯金２１の両端部が軸受部材（図示せず）によって回転自在に支持されると共に、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は、押圧手段（図示せず）によって感光ドラム１向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の図示矢印Ｒ１方向の回転に伴って、図示矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源２４によって帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面は一様に接触帯電される。

感光ドラム１の回転方向において帯電ローラ２の下流側には、レーザースキャナ３が配設されている。レーザースキャナ３は、画像情報に基づいてレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら走査して、感光ドラム１上を露光する。これにより、画像情報に応じた静電像（潜像）が感光ドラム１上に形成される。

感光ドラム１の回転方向においてレーザースキャナ３の下流側には、現像装置４が配置されている。現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備える２成分現像剤を収容した現像容器４１を有する。現像容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。マグネットローラ４３の形成する磁界によって、２成分現像剤は、現像スリーブ４２上に担持される。又、現像スリーブ４２の図中下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された２成分現像剤を規制して薄層化する現像剤規制部材としての規制ブレード４４が設置されている。現像容器４１内は、現像室４５と撹拌室４６とに区画されており、その図中上方には補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。

現像スリーブ４２上の２成分現像剤の薄層は、現像スリーブ４２の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ４２上の２成分現像剤は、現像領域に位置するマグネットローラ４３の現像主極の磁気力によって現像領域において穂立ちし、２成分現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシによって感光ドラム１の面上が擦られると共に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源４８によって現像スリーブ４２に現像バイアス電圧が印加される。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光ドラム１上の静電像の露光部に付着して、トナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分に付着させる反転現像によって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。

感光ドラム１の回転方向において現像装置４の下流側の感光ドラム１の図中下方には、一次転写ローラ５３が配設されている。一次転写ローラ５３は、芯金５３１と、その外周面に円筒状に形成された導電層５３２と、によって構成されている。一次転写ローラ５３は、両端部がスプリング等の押圧部材（図示せず）によって感光ドラム１に向けて付勢されている。これにより、一次転写ローラ５３の導電層５３２は、所定の押圧力で中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１の表面に圧接される。又、芯金５３１には、一次転写バイアス出力手段としての一次転写バイアス電源５４が接続されている。感光ドラム１と一次転写ローラ５３との間には一次転写部Ｎ１が形成される。一次転写部Ｎ１には、中間転写ベルト５１が挟まれている。一次転写ローラ５３は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。そして、画像形成時に、一次転写ローラ５３には、一次転写バイアス電源５４によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の一次転写バイアス電圧が印加される。そして、一次転写ローラ５３と感光ドラム１との間に、上記第１の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５１に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が、中間転写ベルト５１の表面に転写（一次転写）される。

一次転写工程後の感光ドラム１の表面に残留したトナー（一次転写残トナー）等の付着物は、ドラムクリーナ６によって清掃される。ドラムクリーナ６は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６１と、搬送スクリュー６２と、ドラムクリーナハウジング６３と、を有する。クリーニングブレード６２は、加圧手段（図示せず）によって、感光ドラム１に対して、所定の角度、圧力で当接されている。これにより、感光ドラム１の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレード６２によって感光ドラム１上から掻き取られて除去され、ドラムクリーナハウジング６３内に回収される。回収されたトナー等は、搬送スクリュー６２により搬送され、廃トナー収容部（図示せず）に排出される。

図１において、各感光ドラム１ａ〜１ｄの図中下方には、中間転写ベルト５１、一次転写ローラ５３ａ〜５３ｄ、二次転写内ローラ５６、二次転写外ローラ５７、中間転写ベルトクリーナ５９を有する中間転写ユニット５が設けられている。二次転写内ローラ５６は電気的に接地されている。又、二次転写外ローラ５７には、二次転写バイアス出力手段としての二次転写バイアス電源５８が接続されている。二次転写内ローラ５６は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各一次転写ローラ５３から一次転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト５１上に転写（一次転写）される。このトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴って二次転写部Ｎ２まで搬送される。

一方、この時までに、記録材搬送部８によって、記録材Ｐが二次転写部Ｎ２まで搬送される。即ち、記録材搬送部８において、記録材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された記録材Ｐは、搬送ローラ８３によって搬送ベルト部材である転写搬送ベルト９１の近傍まで搬送される。その後、吸着手段９６に不図示のバイアス印加手段から印加される吸着バイアスにより、吸着手段９６および従動ローラ９５間に流れる吸着電流によって、記録材Ｐは転写搬送ベルト９１の表面に吸着される。記録材Ｐを、吸着手段９６によって二次転写ニップＮ２に突入する以前に転写搬送ベルト９１に吸着させておくことにより、二次転写時に不良画像のない安定した画像を得ることが出来る。転写搬送ベルト９１は、第二駆動部材である転写搬送ベルト駆動ローラ９２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ４方向に周回移動している。この転写搬送ベルト駆動ローラ９２は駆動源であるモータＭ２から駆動力が与えられる。転写搬送ベルト９１の表面に吸着された記録材Ｐは、二次転写部Ｎ２まで搬送される。本実施例では、画像形成時に、二次転写外ローラ５７には、二次転写バイアス電源５８によって、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の二次転写バイアス電圧が印加される。そして、二次転写内ローラ５６と二次転写外ローラ５７との間に、上記の正規の極性のトナーを中間転写ベルト５１上から記録材Ｐに向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、中間転写ベルト５１上のトナー像は、記録材Ｐ上に転写（二次転写）される。二次転写部Ｎ２においてトナー像が転写された記録材Ｐは、転写搬送ベルト９１に吸着したまま、転写搬送ベルト９１により搬送される。そして、安定的に中間転写ベルト５１から分離された後、転写搬送ベルト駆動ローラ９２の近傍で転写搬送ベルト９１から分離される。その後、搬送ガイド９７を伝って定着手段としての定着装置７へと搬送される。

尚、二次転写工程後に中間転写ベルト５１の外周面上に残留したトナー（二次転写残トナー）等の付着物は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。中間転写ベルトクリーナ５９は、ドラムクリーナ６と同様の構成を有し、ウレタン等のクリーニング部材であるクリーニングブレード５９１を中間転写ベルト５１にカウンターで当接する構成をとっている。そのため、クリーニングブレードは、中間転写ベルト５１に対して、回転を減速させる方向に力を付加する。このクリーニングブレードは、中間転写ベルト５１に対して当接離間可能である構成であってもいい。

定着装置７は、回転自在に配設された定着部材である定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧部材である加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に記録材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を記録材Ｐが通過する際に、記録材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、記録材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録材Ｐに定着される。こうして、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ベルト５１は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、中間転写ベルト５１として、表面抵抗率１０^１２Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。

又、一次転写ローラ５３は、外径８ｍｍの芯金５３１と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層５３２と、によって構成されている。一次転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０^６Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。尚、一次転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された一次転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５３１に５０Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求められる。

又、二次転写内ローラ５６は、外径１８ｍｍの芯金５６１と、厚さ２ｍｍの導電性でソリッドのシリコーンゴム層５６２と、によって構成されている。二次転写内ローラ５６の電気抵抗値は、一次転写ローラ５３と同様の測定方法において、約１×１０^４Ωであった。

更に、二次転写外ローラ５７は、外径８ｍｍの芯金５７１と、厚さ４ｍｍの導電性のＥＰＤＭゴムのスポンジ層５７２と、によって構成されている。二次転写外ローラ５７の電気抵抗値は、一次転写ローラ５３と同様の測定方法において、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約１×１０^７Ωであった。

転写ベルト５１は、前述の中間転写ベルト５１と同様に、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、表面抵抗率１×１０^１４Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。

本実施例では、制御部（ＣＰＵ）は、図４に示すように、画像形成部、記録材搬送部、転写部（一次転写部、二次転写部）、定着装置、及びモータＭ１、モータＭ２等を制御するものである。

［二次転写部の影響によるベルトのたるみについて］
続いて、本発明が課題としている現象について、詳細を説明する。

本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト５１および転写搬送ベルト９１を具備している。これらのベルトは、それぞれのベルトを駆動するための第一駆動部材である中間転写ベルト駆動ローラ５２および第二駆動部材である転写搬送ベルト駆動ローラ９２によって回転駆動されている。そして、前述のように、駆動ローラは製造精度の観点からの径のばらつきがあり、中間転写ベルト５１および転写搬送ベルト９１の移動速度は、狙い値に対してずれや振れが生じてしまう。そして、中間転写ベルト５１および転写搬送ベルト９１は、二次転写ニップＮ２において、二次転写内ローラ５６および二次転写外ローラ５７によって、狭持されている。そのため、中間転写ベルト５１の移動速度と転写搬送ベルト９１の移動速度の相違は、負荷となって互いの回転に影響を及ぼす。

この影響について、図３を用いて詳細を説明する。図３は、図１で示した本実施例の画像形成装置の概略図である。この図において、各懸架ローラに懸架されるベルトの面をＭで示している。たとえば、中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６によって懸架される中間転写ベルト５１の面をＭｅ、転写搬送ベルト駆動ローラ９２と二次転写外ローラ５７によって懸架される転写搬送ベルト９１の面をＭｈとする。

本実施例の画像形成装置において、中間転写ベルト５１の回転方向において感光ドラムの下流側であって、中間転写ベルト駆動ローラ５２は、二次転写部の上流側に配置されている。そのため、この間に形成される中間転写ベルト５１の面Ｍｅは、たるみやすい傾向を持つ。

一方、転写搬送ベルト駆動ローラ９２は、記録材の搬送方向における二次転写部の下流側に配置されており、この間に形成される転写搬送ベルト９１の面Ｍｈは、比較的引っ張られる傾向を持つ。しかしながら、もし、二次転写ニップＮ２において、転写搬送ベルト９１が中間転写ベルト５１によって回転を加速する方向の力を受けた場合には、面Ｍｈがたるんでしまう。その結果、転写搬送ベルト９１の転写搬送ベルト駆動ローラ９２に対する架かりが不安定となり、ベルトのスリップやテンションの低下をおこしてしまう。すると、前述のように、記録材Ｐの搬送速度が不安定になることから、画像伸縮等の問題が起きてしまう。

そこで、本実施例では、中間転写ベルト駆動ローラ５２は、中間転写ベルト５１の回転方向において、二次転写部の上流に配置される。また、転写搬送ベルト駆動ローラ９２は記録材の搬送方向において、二次転写部の下流に配置される。更に、転写搬送ベルト９１の移動速度を中間転写ベルト５１の移動速度よりも速くすることにより、前述の課題を回避している。

前述のような速度関係にすることにより、転写搬送ベルト駆動ローラ９２と二次転写外ローラ５７によって懸架される転写搬送ベルト９１の面をＭｈは、二次転写ニップＮ２において、回転を減速する方向の力をうける。そのため、Ｍｈはより引っ張られる傾向となり、転写搬送ベルト９１は転写搬送ベルト駆動ローラ９２にしっかりと巻きつくこととなり、スリップ等が発生しにくくなる。また、中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６によって懸架される中間転写ベルト５１の面Ｍｅは、二次転写ニップＮ２において、回転を加速する方向の力をうける。そのため、Ｍｅは引っ張られる傾向となり、中間転写ベルト５１は中間転写ベルト駆動ローラ５２にしっかりと巻きついて、スリップ等が発生しにくくなる。即ち、中間転写ベルト５１は、二次転写ニップ部Ｎ２で転写搬送ベルト９１により両者の周速差のために引っ張られる構成となるため、Ｍｅ部はたるみにくくなるためである。

本発明では、中間転写ベルト５１の移動速度に相当するプロセス速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、転写搬送ベルト９１の移動速度を３０２ｍｍ／ｓｅｃとした。しかし、本発明者の検討によれば、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１の速度差は、０．２％乃至３％であることが好ましい。０．２％を下回ると、各駆動ローラの回転ムラにより、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１の速度差が逆転してしまう可能性があり、逆に３％を上回ると速度差によりトナー像が引きずられたような不良画像となる場合がある。

さらに、本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト駆動ローラ５２の上流に一次転写部、下流に二次転写部を配置しており、感光ドラム１の移動速度を中間転写ベルト５１よりも遅く設定している。具体的には、感光ドラム１の移動速度を２９８ｍｍ／ｓとした。このような速度関係にすることにより、感光ドラム１ｄと中間転写ベルト駆動ローラ５２の間に懸架される中間転写ベルト５１の面Ｍｄが、感光ドラム１によって回転を減速する方向の力をうける。そのため、中間転写ベルト駆動ローラ５２は、中間転写ベルト５１の面ＭｄおよびＭｅにより上下流から巻きつく力を受け、スリップが発生する可能性をきわめて低くすることが出来る。

また、本実施例の構成は、中間転写ベルト５１の回転方向において、二次転写内ローラ５６の下流で、感光ドラム１ａの上流に、中間転写ベルトクリーナ５９を配置している。中間転写ベルトクリーナ５９は、ウレタン等のゴムブレードを中間転写ベルト５１にカウンターで当接する構成をとっているため、中間転写ベルト５１の回転を減速する方向の力を与えている。これによって、中間転写ベルト５１の面Ｍｆが、二次転写ニップＮ２において、転写搬送ベルト９１により、たるむ力を受けた場合にも、中間転写ベルトクリーナ５９により、中間転写ベルト５１のたるみをせき止めることができる。そのため、感光ドラム１ａの上流に形成される面Ｍａがたるんで一次転写ニップＮ１ａの形成が不安定になり、転写部での飛び散り等の不良画像を引き起こす、という問題を回避することが出来る。

以上説明したように、本実施例によれば、前記中間転写ベルトの回転方向の上流側より、感光ドラム、中間転写ベルト駆動ローラ、二次転写部材の順に配置するものである。また、転写搬送ベルトの回転方向の上流側より、二次転写部材、転写搬送ベルト駆動ローラの順に配置するものである。また、前記転写搬送ベルトの移動速度を、前記中間転写ベルトの移動速度よりも大きく設定し、好ましくは、中間転写ベルトの移動速度を、前記像担持体の移動速度よりも大きく設定する。さらに好ましくは、クリーニング部材を、中間転写ベルトの回転方向に対して、二次転写部材より下流で、像担持体よりも上流に配置することにより、ベルトのスリップ等による、画像伸縮や色ずれの無い画像形成装置を得ることが出来る。

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。例えば、上記の実施例では中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６の間には、懸架ローラが配置されない構成について説明した。しかし、中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６の間に、中間転写ベルト５１に従動回転する懸架ローラが配置されている構成においても、この懸架ローラは中間転写ベルト５１の回転にほとんど制動力を及ぼさない。そのため、このような構成であっても、本実施例の発明を適用することができる。

（実施例２）
次に、本発明に係る他の実施例について図５を用いて説明する。本実施例の画像形成装置は、各ベルトの駆動ローラの配置および各ベルトの速度関係が実施例１とは異なるが、その他はほとんど同じ構成であるため、詳細な説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。

本図において、画像形成手段たるプロセスユニットは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄが設けられている。１ａ〜１ｄは感光ドラム、２ａ〜２ｄは帯電手段、３ａ〜３ｃは露光手段、４ａ〜４ｄは現像装置、５１は中間転写ベルト、５３ａ〜５３ｄは一次転写部材、６ａ〜６ｄは感光ドラムクリーナである。

中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として中間転写ベルト駆動ローラ５２、従動ローラ５５、二次転写内ローラ５６に掛け渡されている。中間転写ベルト５１は、第一駆動部材である中間転写ベルト駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ３方向に周回移動する。又、中間転写ベルト５１の外周面側において二次転写部材としての二次転写内ローラ５６に対向する位置には、二次転写部材としての二次転写外ローラ５７が配置され、後述する転写搬送ベルト９１を狭持しており、二次転写ニップＮ２が形成されている。

そして、例えばフルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、順次中間転写ベルト５１上に転写（一次転写）され、中間転写ベルト５１の回転に伴って二次転写部Ｎ２まで搬送される。

一方、記録材供給手段８において、記録材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された記録材Ｐは、搬送ローラ８３によって転写搬送ベルト９１の近傍まで搬送される。その後、吸着手段９６に不図示のバイアス印加手段から印加される吸着バイアスにより、吸着手段９６および転写搬送ベルト駆動ローラ９２間に流れる吸着電流によって、記録材Ｐは搬送ベルト部材である転写搬送ベルト９１の表面に吸着される。記録材Ｐを、吸着手段９６によって二次転写ニップＮ２に突入する以前に転写搬送ベルト９１に吸着させておくことにより、二次転写時に不良画像のない安定した画像を得ることが出来る。転写搬送ベルト９１は、第二駆動伝達部材である転写搬送ベルト駆動ローラ９２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ４方向に周回移動している。転写搬送ベルト９１の表面に吸着された記録材Ｐは、二次転写部Ｎ２まで搬送された後、中間転写ベルト５１上のトナー像が、記録材Ｐ上に転写（二次転写）される。トナー像が転写された記録材Ｐは、転写搬送ベルト９１に吸着したまま、転写搬送ベルト９１により搬送されることにより、安定的に中間転写ベルト５１から分離された後、従動ローラ９５の近傍で転写搬送ベルト９１から分離される。その後、搬送ガイド９７を伝って定着手段としての定着装置７へと搬送され、定着される。

［二次転写部の影響によるベルトのたるみについて］
本発明が課題としている現象は、実施例１と同様であるため、詳細な説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト５１および転写搬送ベルト９１を具備している。そして、これらを駆動するローラ径のばらつきによる、中間転写ベルト５１の移動速度と転写搬送ベルト９１の移動速度の相違は、負荷となって互いの回転に影響を及ぼす。

この影響について、図６を用いて詳細を説明する。図６は、図５で示した本実施例の画像形成装置の概略図である。この図において、中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６によって懸架される中間転写ベルト５１の面をＭｆ、転写搬送ベルト駆動ローラ９２と二次転写外ローラ５７によって懸架される転写搬送ベルト９１の面をＭｉとする。

本実施例の画像形成装置において、中間転写ベルト駆動ローラ５２は、二次転写部の下流に配置されている。そのため、この間に形成される中間転写ベルト５１の面Ｍｆは、比較的引っ張られる傾向を持つ。しかしながら、もし、二次転写ニップＮ２において、中間転写ベルト５１が転写搬送ベルト９１によって回転を加速する方向の力を受けた場合には、面Ｍｆがたるんでしまう。そのため、中間転写ベルト５１の中間転写ベルト駆動ローラ５２に対する架かりが不安定となり、ベルトのスリップやテンションの低下をおこしてしまう。すると、中間転写ベルト５１の回転が不安定になることから、色ずれ等の問題が起きてしまう。

一方、転写搬送ベルト駆動ローラ９２は、二次転写部の上流に配置されており、この間に形成される転写搬送ベルト９１の面Ｍｉは、たるみやすい傾向を持つ。

そこで、本実施例では、中間転写ベルト５１および転写搬送ベルト９１を具備する画像形成装置において、中間転写ベルト駆動ローラ５２は二次転写部の下流に配置される。かつ、転写搬送ベルト駆動ローラ９２は二次転写部の上流に配置される構成をとる。さらに、中間転写ベルト５１の移動速度を転写搬送ベルト９１の移動速度よりも大きくすることにより、前述の課題を回避している。

前述のような速度関係にすることにより、中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６によって懸架される中間転写ベルト５１の面Ｍｆは、二次転写ニップＮ２において、回転を減速する方向の力をうける。そのため、ベルトは引っ張られる傾向となり、中間転写ベルト５１は中間転写ベルト駆動ローラ５２にしっかりと巻きついて、スリップ等が発生しにくくなる。また、転写搬送ベルト駆動ローラ９２と二次転写外ローラ５７によって懸架される転写搬送ベルト９１の面をＭｉは、二次転写ニップＮ２において、回転を加速する方向の力をうける。そのため、より引っ張られる傾向となり、転写搬送ベルト９１は転写搬送ベルト駆動ローラ９２にしっかりと巻きつくこととなり、スリップ等が発生しにくくなる。

本発明では、具体的には、中間転写ベルト５１の移動速度に相当するプロセス速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、転写搬送ベルト９１の移動速度を２９８ｍｍ／ｓｅｃとした。しかし、本発明者の検討によれば、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１の速度差は、０．２％乃至３％であることが好ましい。０．２％を下回ると、各駆動ローラの回転ムラにより、中間転写ベルト５１と転写搬送ベルト９１の速度差が逆転してしまう可能性があり、逆に３％を上回ると速度差によりトナー像が引きずられたような不良画像となる場合がある。

さらに、本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト５１の回転方向において中間転写ベルト駆動ローラ５２の上流に二次転写部、下流に一次転写部を配置しており、感光ドラム１の移動速度を中間転写ベルト５１よりも大きく設定している。具体的には、感光ドラム１の移動速度を３０２ｍｍ／ｓとした。このような速度関係にすることにより、感光ドラム１ａと中間転写ベルト駆動ローラ５２の間に懸架される中間転写ベルト５１の面Ｍａが、感光ドラム１によって回転を加速する方向の力をうける。そのため、中間転写ベルト駆動ローラ５２は、中間転写ベルト５１の面ＭａおよびＭｆにより上下流から巻きつく力を受け、スリップが発生する可能性をきわめて低くすることが出来るうえ、一次転写ニップＮ１を安定させることが出来る。

また、本実施例の構成は、転写搬送ベルト９１の回転方向において二次転写外ローラ５７の下流で、転写搬送ベルト駆動ローラ９２の上流に、転写搬送ベルトクリーナ９９を配置しており、転写搬送ベルト９１に付着したかぶりトナーや紙粉等を除去している。転写搬送ベルトクリーナ９９は、ウレタン等のクリーニング部材であるクリーニングブレード５９１を転写搬送ベルト９１にカウンターで当接する構成をとっているため、転写搬送ベルト９１の回転を減速する方向の力を与えている。これによって、中間転写ベルト５１の面Ｍｈが、二次転写ニップＮ２において、中間転写ベルト５１により、たるむ力を受けた場合にも、転写搬送ベルトクリーナ９９により、転写搬送ベルト９１のたるみをせき止めることができる。そのため、転写搬送ベルト９１の面Ｍｉの転写搬送ベルト駆動ローラ９２に対する架かりが安定になり、転写搬送ベルト９１のスリップによる画像伸縮等を回避することが出来る。

以上説明したように、本実施例によれば、前記中間転写ベルトの回転方向上流より、感光ドラム、二次転写部材、中間転写ベルト駆動ローラの順に配置する。転写搬送ベルトの回転方向上流より、転写搬送ベルト駆動ローラ、二次転写部材の順に配置する。そして、前記中間転写ベルトの移動速度を、前記転写搬送ベルトの移動速度よりも大きく設定し、好ましくは、前記像担持体の移動速度を、中間転写ベルトの移動速度よりも大きく設定する。さらに好ましくは、転写搬送ベルト清掃部材を、転写搬送ベルトの回転方向に対して、二次転写部材より下流で、転写搬送ベルト駆動ローラよりも上流に配置することにより、ベルトのスリップ等による、画像伸縮や色ずれの無い画像形成装置を得ることが出来る。

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。上記の実施例では中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６の間には、懸架ローラが配置されない構成について説明した。しかし、中間転写ベルト駆動ローラ５２と二次転写内ローラ５６の間に、中間転写ベルト５１に従動回転する懸架ローラが配置されている構成においても、この懸架ローラは中間転写ベルト５１の回転にほとんど制動力を及ぼさない。このような構成であっても、本実施例の発明を適用することができる。

以上説明したように、本発明により、中間転写ベルトとこれに接する搬送ベルト部材を有する構成において、中間転写ベルトあるいは搬送ベルト部材に生ずるたるみによる回転の不安定性を低減することができる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。 図１の画像形成装置の画像形成部をより詳しく示す概略断面構成図である。 図１の画像形成装置の概略図である。 第一の実施例におけるブロック図 本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。 図５の画像形成装置の概略図である。 従来の中間転写方式を用いた画像形成装置の概略断面構成図である。 従来の中間転写ベルトと搬送ベルトを用いた画像形成装置の概略断面構成図である。

符号の説明

１ 感光ドラム（像担持体）
５１ 中間転写ベルト
５２ 中間転写ベルト駆動ローラ
５７ 二次転写内ローラ
５８ 二次転写外ローラ
９１ 転写搬送ベルト
９２ 転写搬送ベルト駆動ローラ

Claims (6)

1. 像担持体を有し前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持する回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトと接触し、記録材を搬送する回転可能な搬送ベルト部材と、前記中間転写ベルトの内面に接触し、前記中間転写ベルト上のトナー像を搬送されてきた記録材上に転写する転写部を形成する転写部材と、前記中間転写ベルトの回転方向において前記像担持体より下流側で前記転写部材より上流側であって前記転写部材の隣に設けられ、前記中間転写ベルトに駆動力を与える第一駆動部材と、を有する画像形成装置において、
   前記搬送ベルト部材による記録材の搬送方向において前記転写部より下流側であって前記転写部の隣に設けられ、前記搬送ベルト部材に駆動力を与える第二駆動部材を有し、前記搬送ベルト部材の回転方向における移動速度は前記中間転写ベルトの回転方向における移動速度よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写ベルトの移動速度は、前記像担持体の移動速度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写ベルトに接触し、前記中間転写ベルト上のトナー像を記録材に転写した後のトナーを除去するための清掃部材を具備し、前記清掃部材は、前記中間転写ベルトの回転方向に対して、前記転写部より下流で、前記像担持体よりも上流に配置され、前記中間転写ベルトに対して、回転を減速させる方向に力を付加するよう設定されたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の画像形成装置。
4. 像担持体を有し前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成部と、前記像担持体から転写されたトナー像を担持する回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触し、記録材を搬送する回転可能な搬送ベルト部材と、前記中間転写ベルトの内面に設けられ、前記中間転写ベルト上のトナー像を搬送されてきた記録材上に転写する転写部を形成する転写部材と、前記中間転写ベルトの回転方向において前記像担持体より上流側で前記転写部材より下流側であって前記転写部材の隣に設けられ、前記中間転写ベルトに駆動力を与える第一駆動部材と、を有する画像形成装置において、
   前記搬送ベルト部材による記録材の搬送方向において前記転写部より上流側であって前記転写部の隣に設けられ、前記搬送ベルト部材に駆動力を与える第二駆動部材を有し、前記中間転写ベルトの回転方向における移動速度は前記搬送ベルト部材の回転方向における移動速度よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記像担持体の移動速度は、前記中間転写ベルトの移動速度よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記中間転写ベルトに接触し、前記中間転写ベルト上のトナー像を記録材に転写した後のトナーを除去するための清掃部材を具備し、前記清掃部材は、前記中間転写ベルトの回転方向に対して、前記転写部より下流で、前記像担持体よりも上流に配置され、前記中間転写ベルトに対して、回転を減速させる方向に力を付加するよう設定されたことを特徴とする請求項４乃至５に記載の画像形成装置。

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