(57)【要約】【課題】二次転写ローラを二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせ、且つ、二次転写部上流に駆動ローラがある構成においても、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因する画像不良を防止し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写ベルト３１の搬送方向にて、駆動ローラ３２より搬送方向下流側に位置して中間転写ベルト３１を張架する張架ローラ３６と、中間転写ベルト３１の搬送方向にて、張架ローラ３６と中間転写ベルト３１との当接面より搬送方向上流側で中間転写ベルト３１と当接し、中間転写ベルト３１を挟んで張架ローラ３６と転写ニップ部３７を形成する転写ローラと、を有する画像形成装置において、張架ローラ３６は、外径が長手方向中央部において小さく、両端部へと行くに従って大とされた逆クラウン形状とされる。【選択図】図２
2011022466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記駆動ローラより搬送方向下流側に位置して前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記張架ローラと前記中間転写ベルトとの当接面より搬送方向上流側で前記中間転写ベルトと当接し、前記中間転写ベルトを挟んで前記張架ローラと転写ニップ部を形成する転写ローラと、
を有し、前記転写ニップ部で前記中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
前記張架ローラは、外径が長手方向中央部において小さく、両端部へと行くに従って大とされた逆クラウン形状とされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記張架ローラは、表面がゴム層とされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト上に転写し、このトナー像を転写材に転写記録する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体に形成したトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト上に一次転写し、このトナー像を転写材に二次転写する画像形成装置がある。斯かる構成の画像形成装置は、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラ、ベルトを張架するテンションローラ、二次転写を行う二次転写ローラを備えている。また、斯かる画像形成装置は、これら各ローラの他に、二次転写ローラに対向配置された二次転写対向ローラ、その他の張架ローラを備えており、これら各ローラの配置により、二次転写部における画像品質に影響を及ぼすことが知られている。
【０００３】
そのような中で、特許文献１には二次転写部へ転写材が進入する際に発生する放電による画像不良を防止する方法として、二次転写ローラを、中間転写ベルト移動方向で二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９０７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の如く二次転写ローラを二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせる構成では、中間転写ベルトと転写材との隙間がなくなり放電による画像不良を防止することができる。しかし、二次転写部近傍で中間転写ベルトに波打ち状のシワが発生した場合は、発生したシワの高低差によって中間転写ベルトと転写材との隙間が生まれ、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因するスジ状の濃度ムラを生じる場合がある。
【０００６】
そして、この中間転写ベルトの波打ち状のシワは、二次転写部上流に駆動ローラがある場合では、駆動ローラが中間転写ベルトを押し込む傾向にあるため特に発生し易くなる。
【０００７】
そこで、本発明は、二次転写ローラを二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせ、且つ、二次転写部上流に駆動ローラがある構成においても、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因する画像不良を抑制する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記駆動ローラより搬送方向下流側に位置して前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記張架ローラと前記中間転写ベルトとの当接面より搬送方向上流側で前記中間転写ベルトと当接し、前記中間転写ベルトを挟んで前記張架ローラと転写ニップ部を形成する転写ローラと、
を有し、前記転写ニップ部で前記中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
前記張架ローラは、外径が長手方向中央部において小さく、両端部へと行くに従って大とされた逆クラウン形状とされることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、二次転写ローラを中間転写ベルトの張架ローラでもある二次転写対向ローラより搬送方向上流側にオフセットさせ、且つ、上流側に駆動ローラがある構成においても、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因する画像不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】二次転写部を説明する詳細図である。
【図３】二次転写ニップ部の搬送上流側の中間転写ベルトに発生した波打ち状のシワを説明する図である。
【図４】二次転写対向ローラの模式形状図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
ただし、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置などは、特に特定な記載のない限りは、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。
【００１３】
実施例１
＜画像形成装置の全体構成＞
先ず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【００１４】
本実施例にて、画像形成装置１００は、画像形成装置本体１００Ａに対して着脱自在なプロセスカートリッジ１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。これら４個のプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、現像ユニット７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）と、像担持体ユニット８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）によって構成されている。このうち前者の現像ユニット７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、現像ローラ４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を有している。また後者の像担持体ユニット８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ）は、それぞれ像担持体であるドラム状の感光体（以下、「感光ドラム」という。）２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備えている。また、感光ドラム２の周りには、帯電ローラ３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）と、ドラムクリーニングブレード５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）とが配置され、図示してはいないが、廃トナー容器が付設されている。
【００１５】
プロセスカートリッジ１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の下方にはスキャナユニット６が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に対して行う。
【００１６】
感光ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）は、帯電ローラ３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）によって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット６によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナー像が形成される。
【００１７】
中間転写体としての中間転写ベルト３１を備えた中間転写ベルトユニット３０が、プロセスカートリッジ１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の上方に位置して配置されている。中間転写ベルトユニット３０にて、中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２、二次転写対向ローラ３６、テンションローラ３３等の張架ローラに張架されており、テンションローラ３３が矢印Ｂ方向に張力をかけている。また、各感光ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）に対向して、中間転写ベルト３１の内側に一次転写ローラ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）が配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。
【００１８】
ここで、各感光ドラム２が矢印方向（時計方向）に回転し、中間転写ベルト３１が矢印Ａ方向に移動され、一次転写ローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに正極性のバイアスが印加される。これにより、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成されたトナー像は、感光ドラム２ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト３１上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写ニップ部３７まで搬送される。
【００１９】
給搬送装置２０は、転写材Ｐを収納する給紙カセット２１内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ２２と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ２４とを有している。そして、給搬送装置２０から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対２３によって二次転写ニップ部３７に略垂直に搬送される。
【００２０】
二次転写ニップ部３７において、二次転写ローラ３５に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト３１上の４色のトナー像を二次転写する。
【００２１】
トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置４０に搬送され、定着ローラ４２と加圧ローラ４１とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Ｐは排紙ローラ対４３によって排紙トレー４４に排出される。
【００２２】
一方、トナー像転写後に、感光ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）表面に残ったトナーは、クリーニングブレード５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）によって除去される。また、転写材Ｐへの二次転写後に中間転写ベルト３１上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置５０のクリーニングブレード５１によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー搬送路５２を通過し、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。
【００２３】
＜二次転写部の構成＞
図２に、本実施例における画像形成装置の二次転写部の構成を示す。
【００２４】
中間転写ベルト３１は、ポリイミド樹脂にカーボンを分散させて体積抵抗率を１０8Ω・ｃｍに調整し、厚みが５０μｍ、移動方向に直交する方向の幅が３４６ｍｍである。
【００２５】
中間転写ベルト３１を搬送駆動する駆動ローラ３２は、外径が３０ｍｍで、ローラ芯金３２ａに軽量化と剛性とを兼ね揃えたアルミの三つ矢管を採用している。ローラ表層３２ｂには中間転写ベルト３１を安定して駆動するためμ（摩擦係数）の高いゴム層がローラ軸線方向の幅３３０ｍｍに渡り巻かれている。この駆動ローラ３２により中間転写ベルト３１は、矢印Ａ方向にプロセス速度１３５ｍｍ／ｓで搬送される。
【００２６】
二次転写手段としての二次転写ローラ３５は、駆動ローラ３２より中間転写ベルト３１の搬送方向下流側に配置された二次転写対向ローラ３６と、中間転写ベルト３１を介して所定の圧力にて当接されて二次転写ニップ部３７を形成する。二次転写ローラ３５としては、外径２０ｍｍで、１ｋＶ印加時の実抵抗が１０7Ω・ｃｍとなる導電性発砲ローラを用いた。また、二次転写ローラ３５の形状はストレート形状である。
【００２７】
ここで、二次転写ローラ３５の中心Ｏ１から中間転写ベルト３１に対し垂直に延びた法線３５ｘと、二次転写対向ローラ３６の中心Ｏ２から中間転写ベルト３１に対し垂直に延びた法線３６ｘとは、△Ｅ＝４ｍｍオフセットさせている。即ち、法線３５ｘが法線３６ｘより、中間転写ベルト３１の搬送方向Ａにて上流側に位置している。つまり、二次転写ローラ３５の方が二次転写対向ローラ３６より、搬送方向にて上流側に配置するようにしている。このように配置することにより転写材Ｐが二次転写ニップ部３７に進入する際に、中間転写ベルト３１と転写材Ｐとの隙間を小さくし、放電による画像不良が発生することを防止することができる。
【００２８】
しかしながら、上記のように二次転写ローラ３５の方が、中間転写ベルと３１と二次転写対向ローラ３６との当接面より搬送方向上流側に配置する構成でも、中間転写ベルト３１に起因する画像不良が発生する場合がある。
【００２９】
図３は、二次転写ローラ３５側から中間転写ベルト３１を見た図である（ただし、二次転写ローラ３５は不図示）。
【００３０】
図３に示したように、二次転写ニップ部３７の搬送方向上流側に、中間転写ベルト３１上に波打ち状のシワが発生することがある。この場合には、シワの高低差により中間転写ベルト３１と転写材Ｐとの隙間が生まれ、中間転写ベルト３１の波打ち状のシワに起因するスジ状の濃度ムラを生じる場合がある。
【００３１】
そして、二次転写ニップ部３７搬送上流側の波打ち状のシワは、本実施例のように二次転写ニップ部３７の搬送上流に駆動ローラ３２がある配置構成において発生し易い。これは駆動ローラ３２の押し込みにより二次転写対向ローラ３６との間で中間転写ベルト３１に緩みが生じ易いためである。
【００３２】
従って、本実施例では二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを付けて二次転写ニップ部３７の搬送上流側に発生する中間転写ベルト３１の波打ち状のシワを抑制する。
【００３３】
図４に二次転写対向ローラ３６の形状を示す。二次転写対向ローラ３６は、ローラ芯金３６ａに駆動ローラ３２と同様にアルミの三つ矢管を採用しており、ローラ表層３６ｂには二次転写を安定させるため、半導電ゴム層が０．５ｍｍの厚さで巻かれている。そして、二次転写対向ローラ３６の外径形状は、中心部の外径ｄ１を２２ｍｍとし、そこから左右両端部３６ｃまでの（Ｌ／２）＝１６５ｍｍの領域は、２次関数曲線で表される左右対称の逆クラウン形状とされる。つまり、中間転写ベルト３１の張架ローラである二次転写対向ローラ３６は、外径がローラ３６の長手方向中央部において小さく（ｄ１）、両端部へと行くに従って大（ｄ２）とされた逆クラウン形状とされる。
【００３４】
本実施例では中央部から１６５ｍｍにおける端部３６ｃの外径ｄ２と、中央部の外径ｄ１との外径差△ｄ（＝ｄ２−ｄ１）を逆クラウン量と定義し、△ｄ＝１０〜２０μｍのものを使用した。逆クラウン量△ｄをこのようにした理由について、以下の実施例の効果で説明する。
【００３５】
＜実施例の効果＞
表１に二次転写対向ローラ３６の逆クラウン量△ｄと、転写材Ｐ上で視認されるスジ状の濃度ムラの関係を示す。また表１には、二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを付けたときの弊害として懸念された、中央部の濃度薄との関係も併せて表記する。なお、転写材Ｐとしては、７５ｇ／ｍｍのＬＴＲサイズ紙を用い、スジ状の濃度ムラは単色ハーフトーン画像、中央部の濃度薄は２色ベタ画像で確認を行った。
【００３６】
【表１】
2011022466.tif 000003
【００３７】
表１に示したように、転写材Ｐ上で視認されるスジ状の濃度ムラは、二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを△ｄ＝１０μｍ以上付けることにより良化する。これは、二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを付けたことにより、中間転写ベルト３１には両端方向に引っ張られる方向に力が働き、二次転写ニップ部３７の搬送上流側に発生していた中間転写ベルト３１の波打ち状のシワが解消されるためである。
【００３８】
一方、転写材Ｐ上で視認される中央部の濃度薄は、二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを△ｄ＝３０μｍ以上付けることにより悪化する。これは、二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを付けたことにより、中央部での二次転写ローラ３５と二次転写対向ローラ３６との圧力が減少するためである。
【００３９】
従って、本実施例の構成のように二次転写ローラ３５を二次転写対向ローラ３６より上流側にオフセットさせ、なおかつ二次転写ニップ部３７の搬送方向上流側に駆動ローラ３２がある構成においても、次の構成とすることにより、作用効果が得られる。即ち、二次転写対向ローラ３６に逆クラウンを△ｄ＝１０〜２０μｍの範囲で付けることにより、他の画像不良を引き起こすことなく、中間転写ベルト３１の波打ち状のシワに起因する画像不良を防止し得る画像形成装置を実現できる。
【００４０】
尚、本実施例では、逆クラウンをΔｄ＝１０〜２０μｍであるとしたが、逆クラウンは中間転写ベルト３１の厚み、二次転写ローラ３５の形状、及び、二次転写対向ローラ３６の長さに依って適宜選定され、この値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４１】
３０        中間転写ベルトユニット
３１        中間転写ベルト
３２        駆動ローラ
３３        テンションローラ
３４        一次転写ローラ
３５        張架ローラ（二次転写ローラ）
３６        二次転写対向ローラ
【図１】
2011022466.tif 000004
【図２】
2011022466.tif 000005
【図３】
2011022466.tif 000006
【図４】
2011022466.tif 000007