JP6391288B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真技術を用いて像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置に関する。特に、中間転写ベルトに担持されたトナー像を記録材に転写する中間転写方式の画像形成装置に関する。

従来、回転する無端ベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと記す）に担持されたトナー像を、該中間転写ベルトに転写回転体（転写ベルト又は転写ローラ）を当接させた転写ニップで、記録材へと転写させる画像形成装置が知られている。中間転写ベルトから記録材へトナー像を転写させるために、転写回転体には高い電圧が印加されることから、転写ニップには強い電界が生じている。

ところで、中間転写ベルトは回転中に振動することがある。中間転写ベルトが振動すると、転写ニップの上流（記録材の搬送方向上流側）で中間転写ベルトのトナー像担持面と記録材との間に隙間が生じ得る。上述のように、転写ニップには強い電界が生じていることから、転写ニップの上流で上記の隙間が生じた場合、中間転写ベルトと記録材との間に異常放電が起こりやすい。異常放電が起こると、中間転写ベルトに担持されたトナーの電荷が失われ、電荷の失われたトナーは中間転写ベルトから記録材へ転写されない。そうすると、異常放電の起こった箇所の画像が白く抜けたような画像不良（白抜け又は白花などと呼ばれる）が発生する。

そこで、中間転写ベルトの内周側（トナー像担持面と反対の裏面側）に振動防止部材を配置し、中間転写ベルトを裏面から押圧して転写回転体側に張り出すことで、異常放電の原因となる中間転写ベルトの振動を抑制する装置が提案されている（特許文献１）。これによれば、転写ニップの上流で中間転写ベルトのトナー像担持面と記録材とが隙間なく密着された状態で、記録材は転写ニップに送り込まれる。

特開２００２−８２５４３号公報

ところで、振動防止部材によって中間転写ベルトが転写回転体側に張り出されると、記録材と中間転写ベルトとは振動防止部材が設けられる前に比べて高い圧力で接することになる。ただし、記録材と中間転写ベルトとがあまりに高い圧力で接すると、白抜け以外の他の画像不良（例えば、がさつきなど）が生じやすくなる。そこで、記録材と中間転写ベルトとが必要以上に高い圧力で接するのを防ぐために、搬送ガイドによって記録材の移動向きが規制されて、記録材は中間転写ベルトに沿うようにして搬送されている。

しかし、記録材の最後端が搬送ガイドを抜けてしまうと、上述したような搬送ガイドによる規制がなくなるので、記録材は特にその後端縁で中間転写ベルトを張り出し向きとは反対側に押し上げる。振動防止部材による中間転写ベルトの張り出しが大きく、また記録材が厚紙やコート紙などの曲げ剛性の高い記録材である場合には特に、この中間転写ベルトを押し上げる力が強く働き得る。そうすると、中間転写ベルトが記録材の後端縁で持ち上げられることによって撓んでしまい、特に転写ニップの入口から記録材の後端縁までの間で中間転写ベルトと記録材との間には隙間が生じ得る。隙間が生じてしまうと、上述した異常放電が起こって白抜けが発生し得る。このように、従来では振動防止部材を設けたとしても、厚紙やコート紙などの曲げ剛性の高い記録材を用いた場合などに、異常放電を原因とする白抜けが発生し得る、という問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、振動防止部材（押圧部材）を設けた場合に、記録材と中間転写ベルト（像担持ベルト）とが離間することにより発生し得る異常放電を原因とする画像不良を、記録材上に顕在化させないようにした画像形成装置の提供を目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、表面にトナー像を担持して回転する無端状の像担持ベルトと、前記像担持ベルトの内周側に設けられ、前記像担持ベルトに当接する内側ローラと、前記内側ローラに対し前記像担持ベルトを挟んで設けられ、前記像担持ベルトに接触して転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ前記像担持ベルトから前記記録材にトナー像を転写する外側ローラと、前記内側ローラと前記外側ローラとの間に電圧を印加して、前記像担持ベルトから前記転写ニップ部で搬送される記録材にトナー像を転写する電源と、前記内側ローラよりも前記像担持ベルトの回転方向上流側に設けられた押圧部材であって、前記内側ローラの回転中心と前記外側ローラの回転中心を結ぶ第１の仮想線に直交し、前記押圧部材が設けられていないと仮定した場合の前記転写ニップ部を通る第２の仮想線よりも前記外側ローラ側の位置で、前記像担持ベルトを内周側から押圧する前記押圧部材と、備え、前記押圧部材は、前記像担持ベルトの回転方向に関し、前記押圧部材の前記像担持ベルトと接触する部分の下流端と前記転写ニップ部の上流端との間の前記像担持ベルトのベルト面に沿った長さが、記録材の搬送方向に関し、記録材の表面の上流端部の画像形成領域外である余白の長さよりも短くなるように設けられることを特徴とする。

本発明によれば、押圧部材による異常放電を原因とする画像不良の発生を抑制する場合に、記録材によって像担持ベルトが持ち上げられて記録材と像担持ベルトとが離間することにより発生し得る画像不良を、記録材上に顕在化させないことができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 振動防止部材を説明するための図である。 異常放電による画像不良の発生原理について説明するための図である。 連結部材を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、振動防止部材が中間転写ベルトを裏面（トナー像担持面と反対側）から押圧して中間転写ベルトの振動を抑制する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、中間転写ベルトを用いる画像形成装置であれば、タンデム型／１ドラム型、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式、定着方式の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

＜画像形成装置＞
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。図１に示す画像形成装置１００は、中間転写ベルト４０に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光体としての感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト４０に転写（一次転写）される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト４０上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト４０に順次重ねて転写される。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋで使用するトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同様に構成される。そこで、以下では、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの区別を表す符号末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略した符号を構成部材に付して、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成及び動作を総括的に説明する。

画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、感光ドラム１を中心にして、コロナ帯電器３、露光装置４、現像装置５、転写ローラ６、およびドラムクリーニング装置７が配置されている。感光ドラム１は外周面に感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。

コロナ帯電器３は、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１の表面を、一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置４は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に画像の静電潜像を書き込む。露光装置４によって感光ドラム１に書き込まれる静電潜像は小さいドット画像の集合体であるので、このドット画像の密度を変化させれば感光ドラム１の表面に形成されるトナー像の濃度を変化させることができる。例えば各色のトナー像はそれぞれ最大濃度が１．５〜１．７程度、最大濃度である場合のトナー載り量は０．４〜１．６ｍｇ／ｃｍ^２程度である。

現像装置５は、トナーを感光ドラム１に供給して静電潜像をトナー像に現像する。現像装置５は、感光ドラム１の表面にわずかな隙間を隔てて配置した現像スリーブ（不図示）を感光ドラム１のカウンタ方向に回転させる。現像装置５は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を帯電させて、現像スリーブに担持させて感光ドラム１との対向部へ搬送する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が現像スリーブに印加されることで、負極性に帯電した非磁性トナーが相対的に正極性になった感光ドラム１の露光部分へ移転して静電像が反転現像される。

一次転写ローラ６は、中間転写ベルト４０に圧接して、感光ドラム１と中間転写ベルト４０との間に一次転写部（ニップ）Ｔ１を形成する。正極性の直流電圧が一次転写ローラ６に印加されることで、感光ドラム１上の負極性のトナー像が中間転写ベルト４０に転写される。一次転写ローラ６は、感光ドラム１に支持された中間転写ベルト４０に例えば総荷重１０Ｎ（１ｋｇｆ）で当接し、中間転写ベルト４０に従動して回転する。一次転写ローラ６は、金属軸上に半導電性のポリウレタン系発泡ゴムの弾性層を有する弾性ローラを使用し、周面のアスカーＣ硬度１０でローラ抵抗１×１０^６Ωである。ローラ抵抗は、温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨの環境で、一次転写ローラ６の金属軸の両端に各５００ｇの錘を載せ、電流計を介してアースされた金属板に押圧し、金属軸の片端に２ｋＶの電圧を印加して金属板に流れる電流から算出した。

ドラムクリーニング装置７は、一次転写部Ｔ１を通過して感光ドラム１の表面に残留した転写残トナーを回収する。ドラムクリーニング装置７は、デュロメータＡ硬度７０で２ｍｍ厚のポリウレタン材質のクリーニングブレードを感光ドラム１に摺擦している。

＜中間転写ベルト＞
像担持ベルトとしての中間転写ベルト４０は感光ドラム１に当接して回転する無端ベルト状の中間転写体であり、図中矢印Ｒ２方向に例えば２５０〜３００ｍｍ／ｓｅｃで回転する。中間転写ベルト４０は樹脂材料を用いて無端状に形成されて、その内周側にテンションローラ４１、内側ローラとしての二次転写内ローラ４２、駆動ローラ４３が当接するようにして設けられている。中間転写ベルト４０は、これらテンションローラ４１、二次転写内ローラ４２、駆動ローラ４３に張力一定に張架される。例えば、不図示のばねのような弾性部材によって中間転写ベルト４０を裏面から表面へと押す力がテンションローラ４１に加えられて、中間転写ベルト４０は２〜５ｋｇ程度の張力で張架される。なお、中間転写ベルト４０の裏面とは、中間転写ベルト４０のトナー像を担持する面（トナー像担持面）と反対側の面つまりは内周側の面をさす。

中間転写ベルト４０は、裏面側から樹脂層、弾性層、表層が順に形成された３層構造の無端状のベルトである。樹脂層には、例えばポリイミドやポリカーボネート等の樹脂材料が用いられて、厚みが７０〜１００μｍに形成される。弾性層は、例えばウレタンゴムやクロロプレンゴム等の弾性材料が用いられて、厚みが２００〜２５０μｍに形成される。表層は、中間転写ベルト４０表面へのトナーの付着力が小さく且つ二次転写ニップＴ２でトナーが記録材Ｂに転写しやすい材料が用いられる。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の樹脂材料のうちいずれか１種類が用いられる。あるいは弾性材ゴム、エラストマー、ブチルゴム等の弾性材料のうち２種類以上が用いられる。弾性材料を用いる場合、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上、またはこれらの粒径を異ならしたものを分散混合したものを用いるとよい。表層は、厚みが５〜１０μｍに形成される。また、中間転写ベルト４０にはカーボンブラック等の抵抗値調整用の導電剤が添加されて、体積抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍに調整されている。

レジストローラ１３は、中間転写ベルト４０のトナー像にタイミングを合わせて転写ニップ部としての二次転写ニップＴ２へ記録材Ｂを送り出す。レジストローラ１３が記録材Ｂを送り出す先には、上ガイド１４及び下ガイド１５が互いに対向するように配置されており、記録材Ｂはこの上ガイド１４と下ガイド１５との間に送り出される。搬送ガイドとしての上ガイド１４及び下ガイド１５は、レジストローラ１３によって送り出された記録材Ｂの移動向きを規制する。詳しくは、上ガイド１４は記録材Ｂが中間転写ベルト４０に近づく動きを規制し、下ガイド１５は記録材Ｂが中間転写ベルト４０から離れる動きを規制する。これによって、記録材Ｂは中間転写ベルト４０に沿うようにして二次転写ニップＴ２へと搬送される。そのため、記録材Ｂが搬送ガイド（１４，１５）によって規制されていれば、記録材Ｂと中間転写ベルト４０とは必要以上に高い圧力で接することがない。

中間転写ベルト４０に担持された四色のトナー像は、二次転写ニップＴ２へ搬送されて二次転写ニップＴ２で記録材Ｂに一括二次転写される。二次転写ベルト１２は、中間転写ベルト４０のトナー像に重ね合わせて記録材Ｂを搬送して二次転写ニップＴ２を通過させる。二次転写ニップＴ２によって四色のトナー像を二次転写された記録材Ｂは、二次転写ニップＴ２から搬送ベルト６１へ送り出される。搬送ベルト６１は、二次転写ニップＴ２から送り出された記録材Ｂを、トナー像の転写された面の反対側で支持して定着装置６０へ案内する。

定着部としての定着装置６０は、二つの回転体（６０ａ、６０ｂ）が当接して定着ニップ部としての定着ニップＴ３を形成し、定着ニップＴ３で記録材Ｂを搬送しつつ当該記録材Ｂにトナー像を定着する。定着装置６０では、内部からランプヒータ等（不図示）で加熱される加熱ローラ６０ａに、付勢機構（不図示）によって加圧ローラ６０ｂを圧接させて定着ニップＴ３を形成している。記録材Ｂが定着ニップＴ３で挟持搬送されることにより加熱／加圧されて、トナー像が記録材Ｂに定着される。定着装置６０によりトナー像の定着された記録材Ｂは、機体外へ排出される。

ベルトクリーニング装置４４は、不図示のクリーニングブレードを中間転写ベルト４０に摺擦して、二次転写ニップＴ２を通過して中間転写ベルト４０に残留した転写残トナーを回収する。ベルトクリーニング装置４４は、デュロメータＡ硬度７５で２ｍｍ厚のポリウレタンのクリーニングブレードで、先端を中間転写ベルト４０の表面にカウンタ方向に当接させている。ベルトクリーニング装置４４は、記録材Ｂに転写されることなく二次転写ニップＴ２を通過した中間転写ベルト４０上の転写残トナーを回収する他、二次転写ニップＴ２で記録材Ｂから中間転写ベルト４０へ付着した紙粉等を中間転写ベルト４０から除去する。

＜二次転写ベルトユニット＞
二次転写ベルトユニット３６は、二次転写ベルト１２、二次転写ローラ１０、張架ローラ２１、駆動ローラ２２、テンションローラ２３を備える。転写ベルトとしての二次転写ベルト１２は、中間転写ベルト４０に当接して二次転写ニップＴ２を形成する。二次転写ニップＴ２に転写電界が生じることで、中間転写ベルト４０のトナー像が記録材Ｂへ転写される。二次転写ベルト１２は高抵抗性の樹脂材料を用いて無端ベルト状に形成され、二次転写ローラ１０、張架ローラ２１、駆動ローラ２２、テンションローラ２３によって張架されている。二次転写ベルト１２は中間転写ベルト４０に同期して図中矢印Ｒ３方向に回転し、レジストローラ１３によって送り出された記録材Ｂを二次転写ニップＴ２を通過させて搬送ベルト６１側に搬送する。二次転写ベルト１２は、中間転写ベルト４０のトナー像を記録材Ｂに転写する際に帯電して記録材Ｂに密着し、未定着トナー像が担持された記録材Ｂを中間転写ベルト４０から分離して搬送ベルト６１に送り出す。

外側ローラとしての二次転写ローラ１０は、二次転写内ローラ４２よりも先に中間転写ベルト４０に接触するように配置されている。具体的には、中間転写ベルト４０の回転方向に直交する面において、二次転写内ローラ４２よりも中間転写ベルト４０の回転方向上流側へ０〜４ｍｍずれた位置にオフセットされて設けられている。より詳しくは、後述の図２に示すように、二次転写ローラ１０は、第二交点Ｑが第一交点Ｊよりも中間転写ベルト４０の回転方向上流側に位置するように設けられている。ここで、第二交点Ｑは、二次転写ローラ１０の回転中心Ｇから接線Ｓに下ろした垂線と前記接線Ｓとが交わる交点である。接線Ｓは、二次転写内ローラ４２の中間転写ベルト４０に接する周面の接線のうち、振動防止部材５５が中間転写ベルト４０に接する位置を通る接線である。詳しくは、後述する振動防止部材５５が中間転写ベルト４０に接する位置Ｐと、二次転写内ローラ４２が中間転写ベルト４０に回転方向上流側で接する位置（点Ｏ）とを結ぶ二次転写内ローラ４２の接線である。第一交点Ｊは、二次転写内ローラ４２の回転中心Ｈから下ろした垂線と接線Ｓとが交わる交点である。二次転写ローラ１０は、中間転写ベルト４０及び二次転写ベルト１２を挟んで二次転写内ローラ４２に圧接して、中間転写ベルト４０との間で二次転写ニップＴ２を形成する。

二次転写ローラ１０は、金属軸上にイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層を形成したローラ材を使用し、外周面のアスカーＣ硬度３０〜４０でローラ抵抗１×１０^５〜１×１０^７Ωである。こうすることで、二次転写ローラ１０が、二次転写内ローラ４２や中間転写ベルト４０に対し変形して当接できるようにしてある。それ故に、二次転写ローラ１０は、後述する振動防止部材５５による中間転写ベルト４０の張り出しに応じて変形し得る。また、二次転写ローラ１０と二次転写内ローラ４２とがオフセットされて配置されている場合などに、中間転写ベルト４０が二次転写ローラ１０だけに接触して二次転写ニップＴ２を形成する領域が生じ得る。なお、二次転写ローラ１０の外径は例えば２４ｍｍであり、ローラ表面粗さは例えば６．０〜１２．０μｍである。また、二次転写ローラ１０の二次転写内ローラ４２への当接圧は、約５０Ｎである。

二次転写ローラ１０には、供給バイアス可変の二次転写高圧電源１１が取り付けられている。二次転写内ローラ４２を接地電位（０Ｖ）に接続する一方で、二次転写高圧電源１１により二次転写ローラ１０へトナーと逆極性の正極性の電圧（二次転写電圧）を印加することで、二次転写ニップＴ２に転写電界が生じる。この転写電界に応答して、中間転写ベルト４０に担持されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの負極性のトナー像は、記録材Ｂへ一括二次転写される。そして、二次転写電圧の印加により二次転写ベルト１２に生じる静電気によって、記録材Ｂは二次転写ベルト１２に吸着される。二次転写ベルト１２の表面に吸着された記録材Ｂは、記録材Ｂの搬送方向下流側に設けられた張架ローラ２１に沿う二次転写ベルト１２の湾曲面の曲率によって、二次転写ベルト１２の表面から分離して搬送ベルト６１に受け渡される。

＜振動防止部材＞
本実施形態に係る画像形成装置１００には、二次転写ニップＴ２よりも中間転写ベルト４０の回転方向上流側で中間転写ベルト４０の裏面を押圧して、中間転写ベルト４０をその表面側（トナー像担持面側）へ張り出す振動防止部材５５が固定配置されている。振動防止部材５５は、例えば、中間転写ベルト４０を張架するテンションローラ４１、二次転写内ローラ４２、駆動ローラ４３が組み付けられた転写ユニットフレーム（不図示）や、画像形成装置の装置本体のフレーム（不図示）などに固定支持されている。この振動防止部材５５について、図２を用いて説明する。図２は、振動防止部材５５を説明するための図である。

押圧部材としての振動防止部材５５は、例えばポリエステル等の樹脂材料を用いて板状に形成されている。一例として、振動防止部材５５の厚みは０．４〜０．６ｍｍに、全幅は中間転写ベルト４０の全幅に亘って当接し得る３３０〜３８０ｍｍの幅に形成される。また、ＰＥＴ樹脂シートを用いて振動防止部材５５を形成する場合には、低い電気抵抗のＰＥＴ樹脂シートを用いると、二次転写ローラ１０への二次転写電圧の印加に伴い振動防止部材５５に電流が流れて転写不良を生じさせる恐れがある。反対に高い電気抵抗のＰＥＴ樹脂シートを用いると、振動防止部材５５と中間転写ベルト４０との摩擦によって静電気（摩擦帯電）が生じて、振動防止部材５５に中間転写ベルト４０が吸着して中間転写ベルト４０の回転を妨げてしまい得る。そこで、振動防止部材５５には中抵抗の電気抵抗に予め調整済みのＰＥＴ樹脂シートを用いるのがよい。

振動防止部材５５は、二次転写ニップＴ２の上流（記録材Ｂの搬送方向上流側）で記録材Ｂと中間転写ベルト４０とを密着させる。そのために、振動防止部材５５は、記録材Ｂと中間転写ベルト４０との間に隙間（ギャップ）の生じない侵入量が予め決められ、該侵入量にあわせた縦位置（記録材Ｂの搬送方向に交差する向きの位置）に配置される。侵入量は、振動防止部材５５により押圧されていない場合の中間転写ベルト４０の張り面から、振動防止部材５５により押圧されている場合の中間転写ベルト４０の張り面までの変位長に相当する。具体的には、振動防止部材５５は中間転写ベルト４０の張り面を表側（トナー像担持面側）に、例えば１．０〜３．０ｍｍで張り出させる任意の縦位置に配置される。また、詳しくは後述するが、振動防止部材５５は所定の横位置（記録材Ｂの搬送方向に並行する向きの位置）に配置される。そして、振動防止部材５５は中間転写ベルト４０の回転を妨げない向きに、つまりはその先端５５ａを中間転写ベルト４０の回転方向下流側に向けて配置される。これにより、振動防止部材５５は中間転写ベルト４０に対しその回転方向Ｒ２に順方向に当接する。

ところで、振動防止部材５５の侵入量は、表面の凹凸が大きい記録材Ｂへトナー像を転写する場合などに大きくするとよい。振動防止部材５５の侵入量を大きくすれば、記録材Ｂと中間転写ベルト４０とは高い圧力で接触するので、中間転写ベルト４０と接触する側の記録材Ｂ表面の凹凸が平滑化されて、結果として白抜けが発生し難くなる。ただし、振動防止部材５５の侵入量を大きくすればするほど、記録材Ｂが搬送ガイド（１４，１５）を抜けたときに中間転写ベルト４０との間に隙間が生じ易くなる、という問題がある。以下、この点について図３を用いて説明する。図３は、異常放電による画像不良の発生原理について説明するための図である。

図３に示すように、振動防止部材５５により中間転写ベルト４０が押圧されていると、二次転写ニップＴ２は、そのニップラインＮが振動防止部材５５の設けられていない場合のニップラインＮ’よりも二次転写ローラ１０の回転中心により近い側に形成される。この場合に、図２に示したように記録材Ｂが搬送ガイド（１４，１５）によって規制された状態にあれば、記録材Ｂは必要以上に中間転写ベルト４０を押し上げることがないので、記録材Ｂは中間転写ベルト４０から離間しない。つまり、記録材Ｂは中間転写ベルト４０によって抑えつけられて、二次転写ニップＴ２上流で中間転写ベルト４０に接触した状態が維持される。したがって、異常放電の原因となる隙間が生じずに白抜けは発生し難い。なお、図３に示した振動防止部材５５の設けられていない場合のニップラインＮ’は、記録材Ｂが二次転写ニップＴ２’に挟持された際に、二次転写ローラ１０と二次転写内ローラ４２の各回転中心を結ぶ線（不図示）に対して垂直な向きに形成される。

ところが、図３に示すように、記録材Ｂの最後端Ｂａが搬送ガイド（１４，１５）を抜けて搬送ガイド（１４，１５）による規制がなくなると、記録材ＢはほぼニップラインＮ’に沿って姿勢を保とうとする。そうすると、図示のように、記録材Ｂは最後端Ｂａ（より詳しくは後端縁）で中間転写ベルト４０を張り出し向きとは反対側につまりはニップラインＮ’側に押し上げる。特に、振動防止部材５５による中間転写ベルト４０の張り出しが大きくニップラインＮ’とニップラインＮとが大きく離れており、また記録材Ｂが厚紙やコート紙などの曲げ剛性の高い記録材である場合などには、中間転写ベルト４０を押し上げる力が強く働く。中間転写ベルト４０は記録材Ｂの最後端Ｂａで持ち上げられると、二次転写内ローラ４２と中間転写ベルト４０とが接する回転方向上流側の位置（点Ｏ）及び記録材Ｂの最後端Ｂａを支点にして撓む。中間転写ベルト４０が撓むと、中間転写ベルト４０と記録材Ｂとが離間してそれらの間に隙間Ｍが生じ、上述のようにして当該箇所で異常放電が起こり白抜けが発生し得る。なお、曲げ剛性の高い記録材Ｂとしては、坪量が８２［ｇ／ｍ^２］以上の、厚紙、コート紙、ＯＨＰシートなどがある。

そこで、記録材Ｂの最後端Ｂａ（上流端部）が搬送ガイド（１４，１５）を抜けたときに画像不良が生じる上記問題を解決するために、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、振動防止部材５５を以下に示すような横位置に配置している。図２に示すように、振動防止部材５５の先端５５ａと中間転写ベルト４０とが接触する位置Ｐ（押圧部材の像担持ベルトと接触する部分の下流端）と、中間転写ベルト４０が二次転写ローラ１０に接触開始する位置Ｃ（転写ニップ部の上流端）との間隔Ｄが記録材Ｂの後端余白Ｌ内となるように、振動防止部材５５は配置される。ここで、これら間隔Ｄと後端余白Ｌとの関係を式１に示す。
Ｄ≦Ｌ ・・・ 式１

このようにして、振動防止部材５５は、二次転写ニップＴ２の入口Ｃから記録材Ｂの後端余白Ｌまでの範囲内で、中間転写ベルト４０を押圧するように設けられる。本明細書において、記録材Ｂの画像形成領域外（画像が形成される画像形成領域（作像領域）以外の領域）を余白と呼び、特に記録材Ｂの搬送方向後端側の余白を後端余白と呼ぶ。この後端余白は、画像形成装置１００の機種毎に製品仕様上の最大画像形成領域外における最小余白などとして予め決められている。画像形成装置１００の機種にもよるが、後端余白は例えば１〜４ｍｍ程度である。勿論、これに限らず、利用者が記録材Ｂのサイズに従って後端余白を適宜に設定可能であってもよい。なお、記録材Ｂの画像形成領域は、感光ドラム１においてトナー像が形成される領域つまり潜像の形成領域でもある。

他方、中間転写ベルト４０が二次転写内ローラ４２に接触する位置Ｏに先端５５ａを位置付けるようにして振動防止部材５５が配置されると、振動防止部材５５が二次転写内ローラ４２の駆動を阻害し得る。二次転写内ローラ４２は中間転写ベルト４０を張架する機能を有することからすれば、二次転写内ローラ４２の駆動が阻害されると、中間転写ベルト４０が潤滑に駆動されなくなる。その場合、一次転写や二次転写を行う際にトナー像が所定位置からずれてしまう。また、中間転写ベルト４０が二次転写ローラ１０に接触開始する位置Ｃに先端５５ａを位置付けるようにして振動防止部材５５が配置されると、振動防止部材５５が二次転写ローラ１０の駆動を阻害し得る。これらに鑑み、振動防止部材５５の先端５５ａが、中間転写ベルト４０が二次転写ローラ１０に接触開始する位置Ｃよりも中間転写ベルト４０の回転方向上流に位置するように、振動防止部材５５は配置される。

［比較例］
ここで、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００を用いて画像評価をおこなった結果を表１に示す。ここでは、後端余白（Ｌ）が２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍの後端余白（Ｌ）の異なる複数の画像形成装置１００を用いて、上述した位置Ｐと位置Ｃとの間隔Ｄを変化させたときの白抜けの有無について実験を行った。表１では、記録材上に白抜けが見られた（顕在化している）場合を「×」で、記録材上に白抜けが見られなかった（顕在化していない）場合を「○」で示している。

表１から理解できるように、後端余白（Ｌ）が２．０ｍｍの場合、間隔Ｄが２．０ｍｍ以下では白抜けが顕在化しておらず、間隔Ｄが２．５ｍｍで白抜けが顕在化している。後端余白（Ｌ）が２．５ｍｍの場合、間隔Ｄが２．５ｍｍ以下では白抜けが顕在化しておらず、間隔Ｄが３．０ｍｍで白抜けが顕在化している。後端余白（Ｌ）が３．０ｍｍの場合、間隔Ｄが３．０ｍｍ以下では白抜けが顕在化しておらず、間隔Ｄが３．５ｍｍで白抜けが顕在化している。この実験結果から、白抜けが顕在化しない間隔Ｄは後端余白（Ｌ）に正比例して拡がることがわかる。つまり、後端余白（Ｌ）以下の間隔Ｄの範囲で異常放電が発生する限りにおいては、白抜けが顕在化せず何ら問題ない。

そこで、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、式１に示した「間隔Ｄ≦後端余白Ｌ」となるように振動防止部材５５を配置することで、異常放電が発生し得る範囲を記録材Ｂの画像形成領域外の後端余白Ｌ内に収めている。こうすると、図２に示すように、振動防止部材５５の先端５５ａと二次転写ニップＴ２との間の中間転写ベルト４０のベルト面４０ａは、二次転写ニップＴ２の入口Ｃからの長さが記録材Ｂの後端余白Ｌよりも短くなる。つまり、記録材Ｂの最後端Ｂａが中間転写ベルト４０を持ち上げて隙間Ｍを生じ得る範囲は、二次転写ニップＴ２の入口Ｃから振動防止部材５５の先端５５ａと中間転写ベルト４０とが接触する位置Ｐまでの範囲に限られる。この範囲（ベルト面４０ａ）においても、記録材Ｂの最後端Ｂａが搬送ガイド（１４，１５）を抜けた場合に、記録材Ｂが中間転写ベルト４０から離間して異常放電が起こり得る（図３参照）。しかし、このベルト面４０ａは、二次転写ニップＴ２の入口Ｃからの長さが記録材Ｂの後端余白Ｌよりも短いことから、異常放電が発生してもその範囲は記録材Ｂの後端余白Ｌ内に収まる。そのため、記録材Ｂと中間転写ベルト４０との間に生じた隙間Ｍでの異常放電がもともとトナー像の形成されていない画像形成領域外で発生することから、そこで生じた白抜けは記録材上に現れない（顕在化しない）。

以上のように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、二次転写ニップＴ２上流に振動防止部材５５を設ける場合に、二次転写ニップＴ２の入口Ｃから記録材Ｂの後端余白Ｌまでの範囲内で中間転写ベルト４０を押圧させる位置に設けた。これによれば、振動防止部材５５の先端５５ａと二次転写ニップＴ２との間の中間転写ベルト４０のベルト面４０ａは、二次転写ニップＴ２の入口Ｃからの長さが記録材Ｂの後端余白Ｌよりも短くなる。したがって、記録材Ｂが搬送ガイド（１４，１５）を抜けた後に、記録材Ｂによって中間転写ベルト４０が持ち上げられて記録材Ｂが中間転写ベルト４０から離間することにより発生していた白抜けの問題を解決できる。すなわち、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、異常放電が発生する領域を画像形成領域外に限定できることから、例え記録材Ｂが中間転写ベルト４０から離間して異常放電が発生したとしても、それを原因とする白抜けは画像上に顕在化されない。

ところで、ＰＥＴ樹脂シートからなるシート状の振動防止部材５５を用いる場合、振動防止部材５５は中間転写ベルト４０の回転方向に対し順方向に当接されるように設けられても、その先端５５ａは中間転写ベルト４０との摩擦によって徐々に摩耗する。振動防止部材５５の摩耗が進むと中間転写ベルト４０を押圧する機能が失われるので、利用者は摩耗の進んだ振動防止部材５５を交換するのが望ましい。しかし、上述したように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、振動防止部材５５と二次転写内ローラ４２及び二次転写ローラ１０との配置位置関係（特には横位置）が重要な意味を持っている。そのため、単に振動防止部材５５のみを交換できるようにするだけでは、利用者が上述した「間隔Ｄ≦後端余白Ｌ」を満たす横位置に振動防止部材５５を適切に配置するのが難しい。そこで、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、利用者が振動防止部材５５と二次転写内ローラ４２との位置関係さらには二次転写ローラ１０との位置関係を特に意識せずとも、振動防止部材５５を容易に交換できるようにしている。以下、図４を用いて説明する。図４は、連結部材を示す側面図である。

図４に示すように、振動防止部材５５と二次転写内ローラ４２とは側面端部（図４手前側）で板状の第一連結部材８１に連結され、一つの二次転写対向ユニット８０として構成される。振動防止部材５５には中間転写ベルト４０に対向する面の反対側に支持部材５６が設けてあり、振動防止部材５５は該支持部材５６を介して第一連結部材８１に着脱可能に取り付けられている。二次転写内ローラ４２は、シャフト４２ａを介して第一連結部材８１に回転自在に取り付けられている。これら振動防止部材５５と二次転写内ローラ４２とは、二次転写対向ユニット８０内において所定の位置関係となるように第一連結部材８１に取り付けられている。ここでの所定の位置関係とは、第一連結部材８１が後述するようにして第二連結部材８２と嵌合されて装置本体に取り付けられた場合に、振動防止部材５５が上述の「間隔Ｄ≦後端余白Ｌ」（式１参照）を満たす横位置に位置付けられる位置関係である。

第一連結部材８１には凹部８１ａが形成されており、該凹部８１ａには第二連結部材８２の凸部８２ａが嵌合できるようになっている。第二連結部材８２には、二次転写ローラ１０がシャフト１０ａを介して回転自在に取り付けられている。すなわち、二次転写ローラ１０は、二次転写内ローラ４２及び振動防止部材５５に対してそれらとの位置関係を変えずに、二次転写対向ユニット８０に着脱可能になっている。また、第一連結部材８１と第二連結部材８２とが嵌合した状態で、二次転写ローラ１０と二次転写内ローラ４２とが中間転写ベルト４０を挟んで当接するように、二次転写ローラ１０と二次転写内ローラ４２とは第一連結部材８１、第二連結部材８２に設けられる。

振動防止部材５５は、装置本体から二次転写内ローラ４２と一緒に取り出せる。すなわち、利用者の作業負担を減らしてスムーズに振動防止部材５５を交換できるようにしている。上述したように、二次転写ローラ１０と二次転写内ローラ４２が中間転写ベルト４０を介して当接した際に互いの位置が規定されるようになっている。また、二次転写内ローラ４２は第一連結部材８１によって振動防止部材５５との位置関係が決められている。そのため、二次転写ローラ１０と振動防止部材５５との位置も変化し得ない。したがって、振動防止部材５５を交換する際に、利用者は振動防止部材５５と二次転写内ローラ４２との位置関係さらには二次転写ローラ１０との位置関係を意識せずとも、振動防止部材５５を適切な横位置に配置することができる。つまり、利用者は第一連結部材８１に振動防止部材５５を取り付けるだけで、振動防止部材５５を二次転写ニップＴ２の入口Ｃから記録材Ｂの後端余白Ｌまでの範囲内で中間転写ベルト４０を押圧させる位置に設けることができる。

なお、上述した実施形態では、二次転写ベルト１２を用いた画像形成装置を示したがこれに限られない。例えば、二次転写ベルト１２を用いず、二次転写ローラ１０のみで中間転写ベルト４０に直接接触して二次転写ニップＴ２を形成し二次転写し得るように構成した画像形成装置であってもよい。また、図１に示したような装置本体接地面に対して水平方向に記録材Ｂを搬送する横搬送型の画像形成装置に限らず、装置本体接地面に対して垂直方向に記録材Ｂを搬送する縦搬送型の画像形成装置であってもよい。

なお、振動防止部材５５は板状に形成されたシート部材に限定されるものでなく、例えば円筒状に形成されたローラであってよい。

１０…二次転写ローラ、１２…二次転写ベルト、２１…張架ローラ、
３６…二次転写ベルトユニット、４０…中間転写ベルト、４０ａ…ベルト面、
４２…二次転写内ローラ、５５…振動防止部材、８１…第一連結部材、
８２…第二連結部材、１００…画像形成装置、Ｂ…記録材、Ｔ２…二次転写ニップ

Claims (7)

1. 表面にトナー像を担持して回転する無端状の像担持ベルトと、
   前記像担持ベルトの内周側に設けられ、前記像担持ベルトに当接する内側ローラと、
   前記内側ローラに対し前記像担持ベルトを挟んで設けられ、前記像担持ベルトに接触して転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部で記録材を挟持搬送しつつ前記像担持ベルトから前記記録材にトナー像を転写する外側ローラと、
   前記内側ローラと前記外側ローラとの間に電圧を印加して、前記像担持ベルトから前記転写ニップ部で搬送される記録材にトナー像を転写する電源と、
   前記内側ローラよりも前記像担持ベルトの回転方向上流側に設けられた押圧部材であって、前記内側ローラの回転中心と前記外側ローラの回転中心を結ぶ第１の仮想線に直交し、前記押圧部材が設けられていないと仮定した場合の前記転写ニップ部を通る第２の仮想線よりも前記外側ローラ側の位置で、前記像担持ベルトを内周側から押圧する前記押圧部材と、備え、
   前記押圧部材は、前記像担持ベルトの回転方向に関し、前記押圧部材の前記像担持ベルトと接触する部分の下流端と前記転写ニップ部の上流端との間の前記像担持ベルトのベルト面に沿った長さが、記録材の搬送方向に関し、記録材の表面の上流端部の画像形成領域外である余白の長さよりも短くなるように設けられることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記外側ローラは、前記像担持ベルトの回転方向に直交する面において、前記内側ローラの前記像担持ベルトに接する周面の接線のうち、前記押圧部材が前記像担持ベルトに接する位置を通る接線に、前記内側ローラの回転中心から下ろした垂線が前記接線と交わる第一交点よりも、該外側ローラの回転中心から前記接線に下ろした垂線が前記接線と交わる第二交点が前記像担持ベルトの回転方向上流側に位置するように設けら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。
3. 前記外側ローラは弾性層を有する弾性ローラであり、前記像担持ベルトに直接接触して前記転写ニップ部を形成す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. 前記外側ローラは、無端状の転写ベルトを前記内側ローラとで挟んで前記像担持ベルトに当接させ、前記転写ベルトと前記像担持ベルトとで前記転写ニップ部を形成す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。
5. 前記押圧部材は、板状に形成された一部を前記像担持ベルトに接触させて前記像担持ベルトを押圧することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記押圧部材は、ローラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 記録材の前記余白は、予め決められた最小余白であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images