(57)【要約】【課題】中間転写ベルトの蛇行に伴う画質の劣化を防止できるとともに、稼働率の向上を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写方式の画像形成装置において、中間転写部は、対向ローラーを含む複数の支持ローラーと、複数の支持ローラーに張架された無端状の転写ベルトと、転写ベルトを挟んで対向ローラーに圧接され、転写ベルトとともに転写ニップを形成する転写ローラーと、転写ベルトの蛇行を防止する蛇行防止部と、を有する。対向ローラーと転写ローラーのうちの一方である第１ローラーは、表面硬度が他方の第２ローラーよりも高く、かつ、軸方向の長さが第２ローラーよりも短く、さらに、転写ベルトに接する端面のエッジ位置が一回転周期で軸方向に変位するように構成されている。【選択図】図３
2019200275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に形成されたトナー像を、転写ニップを通過する用紙に転写する中間転写部を備える画像形成装置であって、
前記中間転写部は、
対向ローラーを含む複数の支持ローラーと、
前記複数の支持ローラーに張架された無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトを挟んで前記対向ローラーに圧接され、前記転写ベルトとともに前記転写ニップを形成する転写ローラーと、
前記転写ベルトの蛇行を防止する蛇行防止部と、を有し、
前記対向ローラーと前記転写ローラーのうちの一方である第１ローラーは、表面硬度が他方の第２ローラーよりも高く、かつ、軸方向の長さが前記第２ローラーよりも短く、さらに、前記転写ベルトに接する端面のエッジ位置が一回転周期で前記軸方向に変位するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１ローラーは、軸方向の少なくとも一方の端面が、前記軸方向に対して傾斜し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。
【請求項３】
前記第１ローラーは、軸方向の両端面が平行であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１ローラーは、軸方向の少なくとも一方の端面が、複数の面で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１ローラーは、軸方向の少なくとも一方の端面のエッジに、切欠部を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１ローラーを軸方向に揺動させる揺動機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１ローラーは、前記転写ローラーであり、
前記第２ローラーは、前記対向ローラーであり、
前記蛇行防止部は、前記転写ベルトの内周面の両端部に設けられ、前記対向ローラーの端面に当接するリブであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記リブが配置されている第１領域と前記リブが配置されていない第２領域の境界を跨ぐように、前記転写ベルトの外周面に補強部材が配置され、
前記第１ローラーは、前記転写ベルトの前記補強部材が配置されていない領域に当接することを特徴とする請求項７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、中間転写方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等）においては、一様に帯電した感光体（例えば感光ドラム）に対して、入力画像データに基づく光が照射（露光）されることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体に現像部からトナーが供給されることにより、静電潜像が可視化されてトナー像が形成される。このトナー像が、直接又は中間転写体（例えば、中間転写ベルト）を介して間接的に用紙に転写された後、定着部で加熱、加圧されることにより、用紙に画像が形成される。
【０００３】
特に、カラー画像を形成する画像形成装置では、ＣＭＹＫの各色のトナー像を中間転写ベルトに順次重ね合わせて一次転写し、用紙にトナー像を一括して二次転写する中間転写方式が用いられることが多い。中間転写方式の画像形成装置は、対向ローラーを含む複数の支持ローラーと、複数の支持ローラーに張架された無端状の中間転写ベルトと、中間転写ベルトを挟んで対向ローラーに圧接され、中間転写ベルトとともに転写ニップを形成する転写ローラーと、を含む中間転写部を備えている。この場合、中間転写ベルトが蛇行すると、画像に色ずれが生じる虞があるため、中間転写部には、中間転写ベルトの蛇行を防止する蛇行防止部が設けられる。
【０００４】
蛇行防止方式には、例えば、ステアリング制御方式とガイドリブ方式がある。ステアリング制御方式とは、主走査方向（転写ローラーの軸方向）における中間転写ベルトの片寄りをセンサーにより検出し、中間転写ベルトが張架されている支持ローラーの傾きを制御することにより蛇行を補正する方式である。ガイドリブ方式とは、中間転写ベルトの内周面（トナー像担持面と反対の面）の両端部にリブを設け、リブを支持ローラーの端面に当接させることにより、中間転写ベルトの周方向全域において蛇行規制を行う方式である（例えば、特許文献１参照）。ガイドリブ方式は、ステアリング制御方式に比較して構造が簡易で、かつ安価であり、中間転写ベルトの波打ちなどの副次的な問題も生じない方式として広く採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５２４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した中間転写方式の画像形成装置においては、紙しわの防止、目標転写率の達成、放電ノイズの防止、及び転写ニップからの用紙の分離性の観点から、一般に、転写ローラーの硬度は、対向ローラーの硬度よりも高く設定されている。この場合、転写ローラーを対向ローラーに対して圧接したときに、中間転写ベルトの表面は、硬度の高い転写ローラーに倣うように湾曲する。
【０００７】
このとき、転写ローラーの端面のエッジ（周縁部）が中間転写ベルトに入り込むため、中間転写ベルトにおける転写ローラーのエッジとの当接部分（以下、「エッジ当接部分」と称する）に曲げ応力が集中する。特に、蛇行防止部が設けられている場合、中間転写ベルトにおけるエッジ当接部分は主走査方向にほとんど変化しないため、この部分にベルト割れが発生しやすくなる。
【０００８】
本発明の目的は、中間転写ベルトの蛇行に伴う画質の劣化を防止できるとともに、稼働率の向上を図ることができ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】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、
感光体に形成されたトナー像を、転写ニップを通過する用紙に転写する中間転写部を備える画像形成装置であって、
前記中間転写部は、
対向ローラーを含む複数の支持ローラーと、
前記複数の支持ローラーに張架された無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトを挟んで前記対向ローラーに圧接され、前記転写ベルトとともに前記転写ニップを形成する転写ローラーと、
前記転写ベルトの蛇行を防止する蛇行防止部と、を有し、
前記対向ローラーと前記転写ローラーのうちの一方である第１ローラーは、表面硬度が他方の第２ローラーよりも高く、かつ、軸方向の長さが前記第２ローラーよりも短く、さらに、前記転写ベルトに接する端面のエッジ位置が一回転周期で前記軸方向に変位するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間転写ベルトの蛇行に伴う画質の劣化を防止できるとともに、稼働率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】図２Ａ、図２Ｂは、実施の形態における二次転写部の構成を示す側面図である。
【図３】図３Ａ、図３Ｂは、第１の実施の形態に係る二次転写ローラーの構成を示す図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、第２の実施の形態に係る二次転写ローラーの構成を示す図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂは、第３の実施の形態に係る二次転写ローラーの構成を示す図である。
【図６】図６Ａ、図６Ｂは、第４の実施の形態に係る二次転写ローラーの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。
【００１４】
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１は、感光ドラム２１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト２２１に一次転写し、中間転写ベルト２２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に二次転写することにより、画像を形成する。
【００１５】
本実施の形態では、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光ドラム２１３を中間転写ベルト２２１の走行方向（鉛直方向）に直列配置し、中間転写ベルト２２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１１、操作表示部１２、画像処理部１３、給紙部１４、排紙部１５、及び用紙搬送部１６、画像形成部２０及び制御部１７等を備える。
【００１７】
画像読取部１１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１１及び原稿画像走査装置１１２（スキャナー）等を備える。
【００１８】
自動原稿給紙装置１１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像（両面を含む）を連続して読み取ることが可能となる。
【００１９】
原稿画像走査装置１１２は、自動原稿給紙装置１１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１１は、原稿画像走査装置１１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部１３において所定の画像処理が施される。
【００２０】
操作表示部１２は、例えば、タッチパネル付きのフラットパネルディスプレイで構成されるフラットパネルディスプレイとしては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどを用いることができる。操作表示部１２は、表示部１２１及び操作部１２２を有する。
【００２１】
表示部１２１は、制御部１７から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。
【００２２】
操作部１２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１７に出力する。ユーザーは、操作表示部１２を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、及び用紙設定などの画像形成に関する設定を行うことができる。
【００２３】
画像処理部１３は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部１３は、制御部１７の制御下で、階調補正データに基づいて階調補正を行う。また、画像処理部１３は、入力画像データに対して、色補正、シェーディング補正、濃度補正等の各種補正処理を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部２０が制御される。
【００２４】
画像形成部２０は、トナー像形成部２１、中間転写部２２及び定着部２３を有する。トナー像形成部２１は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによるトナー像を形成する。中間転写部２２は、トナー像形成部２１により形成されたトナー像を用紙に転写する。定着部２３は、転写されたトナー像を用紙に定着させる。
【００２５】
具体的には、トナー像形成部２１は、Ｙ成分用、Ｍ成分用、Ｃ成分用、Ｋ成分用の４つのトナー像形成部２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋで構成される。トナー像形成部２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、同様の構成を有するので、図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添えて示すこととする。なお、図１では、Ｙ成分用のトナー像形成部２１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他のトナー像形成部２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの構成要素についての符号は省略されている。
【００２６】
トナー像形成部２１は、露光装置２１１、現像装置２１２、感光ドラム２１３、帯電装置２１４、及びドラムクリーニング装置２１５等を備える。図示を省略するが、トナー像形成部２１は、一次転写後に感光ドラム２１３の表面に残留する残留電荷を除去するための除電装置を備えていてもよい。
【００２７】
感光ドラム２１３は、例えば、アルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置２１１による露光を受けて一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【００２８】
帯電装置２１４は、例えば、スコロトロン帯電装置やコロトロン帯電装置等のコロナ放電発生器で構成される。帯電装置２１４は、コロナ放電によって感光ドラム２１３の表面を一様に負極性に帯電させる。
【００２９】
露光装置２１１は、例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が直線状に配列されたＬＥＤアレイ、個々のＬＥＤを駆動するためのＬＰＨ駆動部（ドライバーＩＣ）、及びＬＥＤアレイからの放射光を感光ドラム２１３上に結像させるレンズアレイ等を有するＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）で構成される。ＬＥＤアレイの１つのＬＥＤが、画像の１ドットに対応する。
【００３０】
露光装置２１１は、感光ドラム２１３に対して各色成分の画像に対応する光を照射する。光の照射を受けて感光ドラム２１３の電荷発生層で発生した正電荷が電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光ドラム２１３の表面電荷（負電荷）が中和される。これにより、感光ドラム２１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００３１】
現像装置２１２は、各色成分の現像剤（例えば、トナーと磁性キャリアとを含む二成分系現像剤）を収容し、感光ドラム２１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像剤担持体（符号略、例えば、現像ローラー）に現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム２１３と現像剤担持体との間に電界が形成される。そして、感光ドラム２１３と現像剤担持体との電位差によって、現像剤担持体上の帯電トナーが感光ドラム２１３の表面の露光部に移動し、付着する。これにより、感光ドラム２１３上の静電潜像が可視化される。
【００３２】
ドラムクリーニング装置２１５は、感光ドラム２１３の表面に摺接するドラムクリーニングブレード（符号略）等を有する。ドラムクリーニング装置２１５は、一次転写後に感光ドラム２１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。
【００３３】
中間転写部２２は、中間転写ベルト２２１、一次転写ローラー２２２、複数の支持ローラー２２３、二次転写ローラー３０、及びベルトクリーニング装置２２５等を備える。
【００３４】
中間転写ベルト２２１は、トナー像を担持する像担持体である。中間転写ベルト２２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー２２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー２２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト２２１は一定速度で走行する。
【００３５】
一次転写ローラー２２２は、各色成分の感光ドラム２１３に対向して、中間転写ベルト２２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト２２１を挟んで、一次転写ローラー２２２が感光ドラム２１３に圧接されることにより、感光ドラム２１３から中間転写ベルト２２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される（以下、「一次転写部」と称する）。
【００３６】
支持ローラー２２３は、対向ローラー２２４を含む。二次転写ローラー３０は、中間転写ベルト２２１の外周面側に配置され、中間転写ベルト２２１を挟んで対向ローラー２２４に圧接される。これにより、中間転写ベルト２２１から用紙へトナー像を転写するための二次転写ニップ（以下、「二次転写部」と称する）が形成される。
【００３７】
一次転写部において、感光ドラム２１３上のトナー像が中間転写ベルト２２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー２２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト２２１の内周面側（一次転写ローラー２２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト２２１に静電的に転写される。
【００３８】
その後、用紙が二次転写部を通過する際、中間転写ベルト２２１上のトナー像が用紙に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー３０に二次転写バイアスを印加し、用紙の裏面側（二次転写ローラー３０と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙に静電的に転写される。トナー像が転写された用紙は定着部２３に向けて搬送される。
【００３９】
二次転写部を形成する対向ローラー２２４、中間転写ベルト２２１及び二次転写ローラー３０の詳細な構成については後述する。
【００４０】
ベルトクリーニング装置２２５は、中間転写ベルト２２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード（符号略）等を有する。ベルトクリーニング装置２２５は、二次転写後に中間転写ベルト２２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。
【００４１】
定着部２３は、用紙の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部２３１、用紙の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部２３２、定着面側部材を加熱する加熱源２３３、及び裏面側支持部材を定着面側部材に対して圧接する圧接離間部（図示略）等を備える。
【００４２】
例えば、上側定着部２３１がローラー加熱方式である場合は定着ローラーが定着面側部材となり、ベルト加熱方式である場合は定着ベルトが定着面側部材となる。また例えば、下側定着部２３２がローラー加圧方式である場合は加圧ローラーが裏面側支持部材となり、ベルト加圧方式である場合は加圧ベルトが裏面側支持部材となる。図１は、上側定着部２３１がローラー加熱方式で構成され、下側定着部２３２がローラー加圧方式で構成される場合について示している。
【００４３】
上側定着部２３１は、定着面側部材を回転させるための上側定着部用駆動部（図示略）を有する。制御部１７によって上側定着部用駆動部の動作が制御されることにより、定着面側部材は所定の速度で回転（走行）する。下側定着部２３２は、裏面側支持部材を回転させるための下側定着部用駆動部（図示略）を有する。制御部１７によって下側定着部用駆動部の動作が制御されることにより、裏面側支持部材は所定の速度で回転（走行）する。なお、定着面側部材が裏面側支持部材の回転に従動する場合は、上側定着部用駆動部は必要ない。
【００４４】
加熱源２３３は、定着面側部材の内部又は近傍に配置される。制御部１７は、定着面側部材に近接して配置される定着温度検出部（図示略）の検出結果に基づいて、定着温度が定着制御温度となるように加熱源２３３の出力を制御する。制御部１７によって加熱源２３３の出力が制御されることにより、定着面側部材が加熱され、定着制御温度（定着目標温度又はアイドリング温度）で保持される。
【００４５】
圧接離間部（図示略）は、裏面側支持部材を定着面側部材に向けて押圧する。圧接離間部は、例えば、裏面側支持部材を支持する軸の両端部に当接し、軸の両端をそれぞれ独立して押圧する。これにより、定着ニップにおける軸方向のニップ圧のバランスを調整することができる。制御部１７によって圧接離間部（図示略）の動作が制御され、定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙を狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４６】
トナー像が二次転写され、通紙経路に沿って搬送されてきた用紙は、定着部２３を通過する際に加熱、加圧される。これにより、用紙にトナー像が定着する。
【００４７】
給紙部１４は、給紙トレイ１４１及び手差し給紙部１４２を有する。給紙トレイ１４１には、坪量やサイズ等に基づいて識別された枚葉紙（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された紙種ごとに収容される。給紙トレイ１４１及び手差し給紙部１４２には、複数の給紙ローラー部が配置される。手差し給紙部１４２には、大容量の外部給紙装置（図示略）を接続することもできる。給紙部１４は、給紙トレイ１４１又は手差し給紙部１４２から給紙された用紙を用紙搬送部１６に送り込む。
【００４８】
排紙部１５は、例えば排紙ローラー部１５１等を有し、用紙搬送部１６から送出された用紙を機外に排紙する。
【００４９】
用紙搬送部１６は、主搬送部１６１、スイッチバック搬送部１６２、裏面印刷用搬送部１６３、及び通紙経路切替部（図示略）等を備える。用紙搬送部１６の一部は、例えば定着部２３とともに１つのユニットに組み込まれ、画像形成装置１に着脱可能に装着されてもよい。
【００５０】
主搬送部１６１は、用紙を挟持して搬送する用紙搬送要素として、ループローラー部及びレジストローラー部を含む複数の搬送ローラー部を有する。主搬送部１６１は、給紙部１４から給紙された用紙を搬送して画像形成部２０（中間転写部２２、定着部２３）に通紙するとともに、画像形成部２０（定着部２３）から送出された用紙を排紙部１５又はスイッチバック搬送部１６２に向けて搬送する。
【００５１】
スイッチバック搬送部１６２は、定着部２３から送出された用紙を一旦停止させ、搬送方向を逆転させて、排紙部１５又は裏面印刷用搬送部１６３に搬送する。
【００５２】
裏面印刷用搬送部１６３は、スイッチバック搬送部１６２でスイッチバックされた用紙を主搬送部１６１に循環搬送する。主搬送部１６１には、裏面が画像形成面となった状態で用紙が通紙されることになる。
【００５３】
通紙経路切替部（図示略）は、定着部２３の用紙搬送方向下流側に配置され、定着部２３から送出された用紙をそのままの状態で排紙するか、反転させて排紙するか、又は裏面印刷用搬送部１６３に搬送するかによって通紙経路を切り替える。具体的には、制御部１７が、画像形成処理の処理内容（片面／両面印刷、フェイスアップ／フェイスダウン排紙等）に基づいて、通紙経路切替部（図示略）の動作を制御する。
【００５４】
給紙部１４から給紙された用紙は、主搬送部１６１によって画像形成部２０に搬送される。そして、用紙が二次転写部を通過する際、中間転写ベルト２２１上のトナー像が用紙の第１面（表面）に一括して転写され、定着部２３において定着処理が施される。画像が形成された用紙は、排紙部１５により機外に排紙される。用紙の両面に画像を形成する場合、第１面に画像が形成された用紙はスイッチバック搬送部１６２に送出され、裏面印刷用搬送部１６３を通って主搬送部１６１に戻ることにより反転されて、第２面（裏面）に画像が形成される。
【００５５】
図２Ａ、図２Ｂは、実施の形態における二次転写部の構成を示す側面図である。図２Ａは、対向ローラー２２４を含む支持ローラー２２３に中間転写ベルト２２１が張架され、二次転写ローラー３０が中間転写ベルト２２１を挟んで対向ローラー２２４に圧接された状態を示している。図２Ｂは、対向ローラー２２４、中間転写ベルト２２１及び二次転写ローラー３０の位置関係を説明するため、これらを分解した状態を示している。なお、後述する第２の実施の形態〜第４の実施の形態においても、二次転写部の概略構成は同様である。
【００５６】
図２Ａ、図２Ｂに示すように、二次転写ローラー３０が中間転写ベルト２２１を挟んで対向ローラー２２４に圧接されることにより、二次転写部（二次転写ニップ）が形成される。
【００５７】
中間転写ベルト２２１は、例えば、ポリイミドに導電材を添加した材料で形成される。中間転写ベルト２２１の厚さは、例えば、６５μｍである。
【００５８】
中間転写ベルト２２１において、内周面（トナー像担持面の反対側の面、対向ローラー２２４と当接する面）の両端縁には、リブ２２７が配置されている。リブ２２７は、例えば、ゴム材料で形成され、両面テープにより中間転写ベルト２２１に接着される。リブ２２７は、中間転写ベルト２２１の両端縁に沿って、全周に亘って形成されることが好ましい。
【００５９】
また、中間転写ベルト２２１において、外周面（トナー像担持面）の両端縁には、補強部材２２８が配置されている。補強部材２２８は、中間転写ベルト２２１におけるリブ２２７が配置されている第１領域とリブ２２７が配置されていない第２領域との境界Ｂ（以下、「リブ境界Ｂ」と称する）を跨ぐように配置される。補強部材２２８は、例えば、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）などの樹脂材料からなる樹脂フィルムで形成される。補強部材２２８を設けることにより、中間転写ベルト２２１のリブ境界Ｂに曲げ応力が集中して、ベルト割れが生じるのを防止することができる。
【００６０】
対向ローラー２２４は、芯金と、芯金の周面に形成された弾性層を有する（何れも符号略）。弾性層は、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ：Nitrile butadiene rubber）などの単一発泡ゴムで形成される。対向ローラー２２４の表面硬度は、例えば、アスカーＣで３５°である。
【００６１】
対向ローラー２２４のローラー幅Ｌ１は、両端に配置されたリブ２２７、２２７の内側の幅とほぼ同一に設定される。図示を省略するが、対向ローラー２２４以外の支持ローラー２２３も同様である。中間転写ベルト２２１が走行する際、リブ２２７が対向ローラー２２４を含む支持ローラー２２３の端面に当接することにより、中間転写ベルト２２１の蛇行が防止される。すなわち、画像形成装置１は、ガイドリブ方式の蛇行防止部を備えている。
【００６２】
二次転写ローラー３０は、芯金と、芯金の周面に形成された弾性層を有する（何れも符号略）。弾性層は、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ：Nitrile butadiene rubber）などの単一ソリッドゴムで形成される。二次転写ローラー３０の表面硬度（アスカーＣ）は、７５°であり、対向ローラー２２４の表面硬度よりも高い。二次転写ローラー３０のローラー幅Ｌ２は、補強部材２２８に乗り上げないように、両端に配置された補強部材２２８、２２８の内側の幅よりも短く設定される。すなわち、二次転写ローラー３０のローラー幅Ｌ２は、対向ローラー２２４のローラー幅Ｌ１よりも短い。なお、二次転写ローラー３０のローラー幅Ｌ２は、中間転写ベルト２２１における二次転写ローラー３０との当接領域の幅で規定される。
【００６３】
このように、画像形成装置１において、二次転写ローラー３０（第１ローラー）は、表面硬度が対向ローラー２２４（第２ローラー）よりも高く、かつ、軸方向の長さが対向ローラー２２４よりも短くなっている。これにより、紙しわの防止、目標転写率の達成、放電ノイズの防止、及び二次転写ニップからの用紙の分離性の向上を図ることができる。また、画像形成装置１は、ガイドリブ方式の蛇行防止部を備えているので、中間転写ベルト２２１の蛇行による画像品質の低下（例えば、色ずれ）を防止することができる。
【００６４】
二次転写ローラー３０と対向ローラー２２４が上述した関係性を有する場合、二次転写ローラー３０を対向ローラー２２４に対して圧接したときに、中間転写ベルト２２１の表面は、硬度の高い二次転写ローラー３０に倣うように湾曲する。このとき、二次転写ローラー３０のエッジが中間転写ベルト２２１に入り込むため、中間転写ベルト２２１におけるエッジ当接部分に曲げ応力が集中する。特に、本実施の形態のように、蛇行防止部が設けられている場合、中間転写ベルト２２１におけるエッジ当接部分は主走査方向にほとんど変化しないため、この部分にベルト割れが発生しやすくなる。
【００６５】
本実施の形態では、中間転写ベルト２２１のエッジ当接部分におけるベルト割れを防止すべく、二次転写ローラー３０の端面のエッジ位置が一回転周期で軸方向（主走査方向）に変位するように構成されている。
【００６６】
図３Ａ、図３Ｂは、第１の実施の形態に係る二次転写ローラー３１の構成を示す図である。図３Ａは、二次転写ローラー３１の外観を示す斜視図であり、図３Ｂは、二次転写ローラー３１を用いた場合の二次転写部を示す側面図である。他の実施の形態に係る二次転写ローラー３０と区別するため、第１の実施の形態に係る二次転写ローラー３０を「二次転写ローラー３１」として説明する。
【００６７】
図３Ａ、図３Ｂに示すように、第１の実施の形態に係る二次転写ローラー３１の両端面３１１、３１２は、ローラー軸に対して直交しておらず、傾斜している。二次転写ローラー３１の両端面３１１、３１２とローラー軸のなす角度θは、例えば、９３°である。また、両端面３１１、３１２は、互いに平行（角度θが同じ）となっている。
【００６８】
二次転写ローラー３１が上述した端面形状を有することにより、二次転写ローラー３１の端面エッジは、二次転写ローラー３１が一回転する間（一回転周期）に軸方向に連続的に往復動するように変位する。これにより、中間転写ベルト２２１のエッジ当接部分に生じる曲げ応力が分散されるので、エッジ当接部分におけるベルト割れを防止することができる。
【００６９】
また、第１の実施の形態では、二次転写ローラー３１の両端面３１１、３１２が軸方向に対して傾斜しており、互いに平行となっている。これにより、中間転写ベルト２２１の両端部で生じる曲げ応力を分散させることができるとともに、軸方向に伸張又は圧縮する力が中間転写ベルト２２１に作用するのを防止することができる。したがって、中間転写ベルト２２１のベルト割れをより効果的に防止することができる。
【００７０】
なお、二次転写ローラー３１の両端面３１１、３１２と軸方向とのなす角度θは、上記数値に限定されるものではなく、９０°以外となっていればよい。ただし、角度θが小さすぎると、ローラー幅Ｌ２が長くなり装置の大型化を招く虞があり、また、中間転写ベルト２２１を蛇行させる力が大きくなるため、ベルトにしわが寄りやすく、中間転写ベルト２２１上のトナーの付着量を光学センサーで検知する場合の出力変動が増大する虞がある。そこで、角度θは、８８〜８９°であることが好ましい。言い換えると、角度θを８８〜８９°とすることにより、装置を大型化することなく、また、光学センサーの出力変動を防止しつつ、中間転写ベルト２２１のエッジ当接部分におけるベルト割れを防止することができる。
【００７１】
また、二次転写ローラー３１において、両端面３１１、３１２が互いに平行となっていなくてもよい（端面３１１、３１２のいずれか一方だけが軸方向に対して傾斜している場合を含む）。この場合も、従来の二次転写部に比較して、中間転写ベルト２２１のベルト割れを抑制することができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
図４Ａ、図４Ｂは、第２の実施の形態に係る二次転写ローラー３２の構成を示す図である。図４Ａは、二次転写ローラー３２の外観を示す斜視図であり、図４Ｂは、二次転写ローラー３２を用いた場合の二次転写部を示す側面図である。他の実施の形態に係る二次転写ローラー３０と区別するため、第２の実施の形態に係る二次転写ローラー３０を「二次転写ローラー３２」として説明する。
【００７３】
図４Ａ、図４Ｂに示すように、第２の実施の形態に係る二次転写ローラー３２の両端面３２１、３２２は、軸方向の位置が異なる複数の面で構成されている。図４Ａ、図４Ｂでは、二次転写ローラー３２の両端面３２１、３２２が、それぞれ２つの面３２１ａ、３２１ｂ、３２２ａ、３２２ｂで形成されている場合について示している。
【００７４】
二次転写ローラー３２が上述した端面形状を有することにより、二次転写ローラー３２の端面エッジは、二次転写ローラー３２が一回転する間（一回転周期）に軸方向に間欠的に往復動するように変位する。これにより、中間転写ベルト２２１のエッジ当接部分に生じる曲げ応力が分散されるので、エッジ当接部分におけるベルト割れを防止することができる。
【００７５】
なお、二次転写ローラー３２の両端面３２１、３２２は、３面以上の複数面で形成されてもよい。また、二次転写ローラー３２の両端面３２１、３２２の段差部に関しては、相対的な位置関係は任意でよい。また、両端面３２１、３２２の面数はそれぞれ異なっていてもよい。
【００７６】
［第３の実施の形態］
図５Ａ、図５Ｂは、第３の実施の形態に係る二次転写ローラー３３の構成を示す図である。図５Ａは、二次転写ローラー３３の外観を示す斜視図であり、図５Ｂは、二次転写ローラー３３を用いた場合の二次転写部を示す側面図である。他の実施の形態に係る二次転写ローラー３０と区別するため、第３の実施の形態に係る二次転写ローラー３０を「二次転写ローラー３３」として説明する。
【００７７】
図５Ａ、図５Ｂに示すように、第３の実施の形態に係る二次転写ローラー３３の両端面３３１、３３２は、エッジ（周縁部）に、切欠部３３１ａ、３３２ａを有している。図５Ａ、図５Ｂでは、二次転写ローラー３３の両端面３２１、３２２において、周方向に４つのＵ字状の切欠部３３１ａ、３３２ａが設けられている場合について示している。
【００７８】
二次転写ローラー３３が上述した端面形状を有することにより、二次転写ローラー３３の端面エッジは、二次転写ローラー３３が一回転する間（一回転周期）に軸方向に間欠的に往復動するように変位する。これにより、中間転写ベルト２２１のエッジ当接部分に生じる曲げ応力が分散されるので、エッジ当接部分におけるベルト割れを防止することができる。
【００７９】
なお、二次転写ローラー３３の両端面３３１、３３２において、エッジに設けられる切欠部３３１ａ、３３２ａの形状及び数は、特に限定されない。また、両端面３３１、３３２のエッジに設けられる切欠部３３１ａ、３３２ａの形状及び数は、それぞれ異なっていてもよい。
【００８０】
［第４の実施の形態］
図６Ａ、図６Ｂは、第４の実施の形態に係る二次転写ローラー３４の構成を示す図である。図６Ａは、二次転写ローラー３４の外観を示す斜視図であり、図６Ｂは、二次転写ローラー３４を用いた場合の二次転写部を示す側面図である。他の実施の形態に係る二次転写ローラー３０と区別するため、第４の実施の形態に係る二次転写ローラー３０を「二次転写ローラー３４」として説明する。
【００８１】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、第４の実施の形態に係る二次転写ローラー３４は、従来の直胴状の二次転写ローラーと同様である。第４の実施の形態では、二次転写ローラー３４を軸方向に揺動させる揺動機構４０が設けられている。第４の実施の形態では、付勢部材４１、カム４２及び位置規定ピン４３により揺動機構４０が構成されている。
【００８２】
具体的には、付勢部材４１（例えば、圧縮コイルばね）は、二次転写ローラー３４の一端側に配置され、二次転写ローラー３４を他端側に向けて付勢している。カム４２は、二次転写ローラー３４の他端側に配置され、二次転写ローラー３４と一体的に回転する。位置規定ピン４３は、本体ケーシング（符号略）から突出し、先端がカム４２の側面に当接している。
【００８３】
二次転写ローラー３４が一回転する間（一回転周期）に、位置規定ピン４３に当接したカム４２の当接面の軸方向の位置が変化するため、二次転写ローラー３４は軸方向に連続的に揺動する。これにより、中間転写ベルト２２１のエッジ当接部分に生じる曲げ応力が分散されるので、エッジ当接部分におけるベルト割れを防止することができる。
【００８４】
なお、二次転写ローラー３４を軸方向に揺動させる揺動機構は、上記の構成に限定されず、公知技術を適用してもよい。
【００８５】
［実施例］
実施例１〜４では、第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る二次転写部を有する画像形成装置１を用いて連続印字を行った際のベルト割れの発生状況を確認した。具体的には、中間転写ベルト２２１の疲労破壊に至る限界屈曲回数が小さくなる高温環境下（３０℃、８０％Ｒｈ）において、対向ローラー２２４に対する二次転写ローラー３０（３１〜３４）の当接力を１５０Ｎとして連続印字を行ったときのベルト割れの発生状況を確認した。
【００８６】
表１に、ベルト割れが生じるまでの走行距離又は１，０００，０００ｋｍ走行時のベルト割れ発生の有無を示す。なお、比較例は、二次転写ローラー３０の端面エッジが軸方向に変位しない従来の二次転写部を有する画像形成装置によるものである。
【００８７】
【表１】
2019200275.tif 000003
【００８８】
表１に示すように、従来の二次転写部では、２９１，５００ｋｍの走行距離でベルト割れが発生したのに対して、実施例１、３、４では、１，０００，０００ｋｍ走行後でもベルト割れは発生せず、ベルト割れの抑制効果が認められた。また、実施例２では、ベルト割れが発生したが、ベルト割れが発生するまでの走行距離は、比較例よりも大幅に改善された。なお、実施例２においては、両端面３２１、３２２を３面以上で形成することで、ベルト割れの抑制効果を高めることができると考えられる。
【００８９】
このように、第１の実施の形態から第４の実施の形態に係る画像形成装置１は、感光体ドラム２１３（感光体）に形成されたトナー像を、二次転写ニップ（転写ニップ）を通過する用紙に転写する中間転写部２２を備える。中間転写部２２は、対向ローラー２２４を含む複数の支持ローラー２２３と、複数の支持ローラー２２３に張架された無端状の中間転写ベルト２２１（転写ベルト）と、中間転写ベルト２２１を挟んで対向ローラー２２４に圧接され、中間転写ベルト２２１とともに二次転写ニップを形成する二次転写ローラー３０（転写ローラー）と、中間転写ベルト２２１の蛇行を防止する蛇行防止部と、を有する。二次転写ローラー３０（対向ローラー２２４と二次転写ローラー３０のうちの一方である第１ローラー）は、表面硬度が対向ローラー２２４（他方の第２ローラー）よりも高く、かつ、軸方向の長さが対向ローラー２２４よりも短く、さらに、中間転写ベルト２２１に接する端面のエッジ位置が一回転周期で軸方向に変位するように構成されている。
【００９０】
画像形成装置１では、二次転写ローラー３０の端面エッジの位置が、一回転周期で軸方向に変位するので、中間転写ベルト２２１の軸方向における特定箇所（エッジ当接部分）に曲げ応力が集中するのを防止することができる。これにより、中間転写ベルト２２１にベルト割れが生じる屈曲回数が増大し、印字可能枚数が大幅に増大する。したがって、中間転写ベルト２２１の長寿命化により、ベルト交換のダウンタイムが低減され、装置の稼働率が向上する。すなわち、画像形成装置１によれば、中間転写ベルト２２１の蛇行に伴う画質の劣化を防止できるとともに、稼働率の向上を図ることができる。
【００９１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００９２】
例えば、第１の実施の形態から第４の実施の形態を組み合わせて適用することもでき、この場合、中間転写ベルト２２１のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００９３】
また例えば、実施の形態では、二次転写ローラー３０が「第１のローラー」、対向ローラー２２４が「第２のローラー」である場合について説明したが、本発明は、対向ローラー２２４が「第１のローラー」、二次転写ローラー３０が「第２のローラー」である場合にも適用することができる。すなわち、対向ローラー２２４（対向ローラー２２４と二次転写ローラー３０のうちの一方である第１ローラー）は、表面硬度が二次転写ローラー３０（他方の第２ローラー）よりも高く、かつ、軸方向の長さが二次転写ローラー３０よりも短く、さらに、中間転写ベルト２２１に接する端面のエッジ位置が一回転周期で軸方向に変位するように構成されていてもよい。
【００９４】
また、本発明は、中間転写部が、ガイドリブ方式以外（例えば、ステアリング制御方式）の蛇行防止部を有する場合にも適用することができる。
【００９５】
実施の形態では、中間転写方式のカラー画像形成装置に本発明を適用した場合について説明したが、モノクロ画像形成装置に本発明を適用することもできる。
【００９６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９７】
１  画像形成装置
１１  画像読取部
１２  操作表示部
１３  画像処理部
１４  給紙部
１５  排紙部
１６  用紙搬送部
２０  画像形成部
２１  トナー像形成部
２２  中間転写部
２３  定着部
２２１  中間転写ベルト
２２３  支持ローラー
２２４  対向ローラー（第２ローラー）
３０、３１〜３４  二次転写ローラー（第１ローラー）
４０  揺動機構
【図１】
2019200275.tif 000004
【図２】
2019200275.tif 000005
【図３】
2019200275.tif 000006
【図４】
2019200275.tif 000007
【図５】
2019200275.tif 000008
【図６】
2019200275.tif 000009