(57)【要約】【課題】中間転写ベルトの加圧部材を汚したり、トナー像を乱したりすることなく、二次転写後の中間転写ベルトから記録材を良好に分離する。【解決手段】二次転写部Ｔ２と最上流側の一次転写部Ｔａとの間において、加圧部材（ベルト加圧ローラ）１ｄによって中間転写ベルト１を内側に湾曲させる。二次転写後の中間転写ベルト１からの記録材Ｐの分離を、分離ローラ１ｂとほぼ同じ曲率で行うことができるので、記録材Ｐの分離性を向上させることができる。また、中間転写ベルト１上のトナー像が加圧部材１ｄに接触しないので、加圧部材１ｄの汚れ、及び中間転写ベルト１上のトナー像の乱れを防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを支持する複数のローラと、トナー像を担持する像担持体と、を有し、前記像担持体と前記中間転写ベルトとの間の一次転写部にて前記中間転写ベルト上にトナー像を転写することで前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を二次転写部にて記録材上に二次転写し、前記中間転写ベルトが掛け渡される複数のローラのうちの１本が、トナー像の二次転写後の記録材を前記中間転写ベルト表面から分離するための分離ローラを兼ねており、前記中間転写ベルトの走行方向に沿っての前記分離ローラとその下流側における直近のローラとを結ぶ外側の共通接線に対し、前記共通接線よりも前記中間転写ベルトを内側に湾曲させる加圧部材を備える画像形成装置において、
前記二次転写部の上流側でかつ前記一次転写部の下流側に前記中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを有し、前記二次転写部における記録材の搬送速度を前記中間転写ベルトの走行速度よりも大きくする記録材搬送部材を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録材搬送部材が、前記分離ローラとの間に前記中間転写ベルト及び記録材を挟み込んで記録材を搬送する二次転写ローラであり、前記二次転写ローラの周速度を前記中間転写ベルトの走行速度よりも大きく設定してあ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】
前記二次転写部に対して、記録材にループを形成させながら記録材を進入させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記二次転写部の下流側でかつ前記加圧部材の上流側に、前記中間転写ベルトの表面を清掃するクリーニング部材を有す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電物を静電気力を利用して繰り返し利用可能な像担持体から記録材へと転写させる転写装置に関し、特に電子写真複写機・プリンタ・ファックス等の画像形成装置における転写装置、すなわち電子写真・静電記録・磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、帯電したトナーを用いて直接又は間接方式でトナー画像を記録材に静電的に転写する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に、中間転写体として中間転写ベルトを使用した従来の画像形成装置の概略構成を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の４色フルカラーのレーザビームプリンタである。
【０００３】
像担持体である感光ドラム１１は、矢印Ｒ１１方向に回転し、一次帯電器１２により一様に帯電され、スキャナ１３からのレーザ光で表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、感光ドラム１１の回転により、現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに達し、同一極性に帯電されたトナーが付着されて現像される。フルカラーの画像形成装置においては一般に４色の現像器１４ａ〜１４ｄを備えていて、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを供給する。ここで説明するフルカラー画像形成装置は中間転写体であるベルト上でトナー像を合成するものであり、感光ドラム１１上の静電潜像は単色のトナーで現像される。まず、第１の現像器１４ａから第１色（イエロー）のトナーが静電潜像に応じて感光ドラム１１に付与される。この際、第２〜第４の現像器１４ｂ〜１４ｄは作動オフしており、第１色のトナー像は、第２〜第４の現像器１４ｂ〜１４ｄにより影響を受けることなく中間転写ベルト１と感光ドラム１１のなす一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１に到達し、中間転写ベルト１の背面に接している導電性の一次転写ローラ１ｃに印加された第１色のトナーと逆極性の電圧によって中間転写ベルト１上に一次転写（中間転写）される。第１色のトナー像の一次転写を終えた感光ドラム１１の表面は、クリーニング装置１６により表面を清掃された後、第２色（マゼンタ）の画像形成工程に入る。
【０００４】
第２色目の工程においては第２の現像器１４ｂのみが作動し、他の現像器１４ａ、１４ｃ、１４ｄは作動オフしており、以下、上述した手順によって、第２色のトナー像が中間転写ベルト１上に一次転写される。以下、第３色（シアン）、第４色（ブラック）と中間転写ベルト１上に順次に一次転写され、中間転写ベルト１上で４色のトナー像が重ねられる。なお、この間、中間転写ベルト１の中間転写体クリーニング装置１８は解除しており、中間転写ベルト１上のトナー像を乱さないようになっている。
【０００５】
次に、給紙手段（不図示）から記録材Ｐが１枚取り出され、二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２に挿通される。このとき、導電性の二次転写ローラ３にはトナーと逆極性の電圧が印加され、中間転写ベルト１上の第１色〜第４色のトナー像は、記録材Ｐに一括で二次転写される。
【０００６】
二次転写部Ｔ２を通過した、未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置１７に到達し、加熱・加圧されて永久定着像が得られる。第１色〜第４色のトナー像を記録材Ｐに転写し終えた中間転写ベルト１の表面は、中間転写体クリーニング装置１８が作動して清掃される。
【０００７】
特開平８−１４６７０６号公報においては、上述の中間転写体である中間転写ベルトの巻架方式として、二次転写部の記録材分離ローラ下流に中間転写ベルトを逆方向に屈曲させる逆屈曲ローラを設ける構成が開示されている。これによると、中間転写ベルトのレイアウトの自由度が増大し、省スペース化を図るとともに、記録材の分離性を良好にすることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１４６７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の画像形成装置によると、次のような問題があった。
【００１０】
逆屈曲ローラの当接により中間転写ベルトの走行時の負荷が大きくなり、特に高速で画像形成を行う画像形成装置においては、駆動ローラにより走行される中間転写ベルトが分離ローラ部（二次転写部近傍）で走行ムラを起こし、画像ムラとなる場合があった。
【００１１】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、中間転写ベルトを使用した場合の記録材の良好な分離、中間転写ベルトの走行の安定化を図るようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するための請求項１の発明は、移動可能な無端状の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを支持する複数のローラと、トナー像を担持する像担持体と、を有し、前記像担持体と前記中間転写ベルトとの間の一次転写部にて前記中間転写ベルト上にトナー像を転写することで前記中間転写ベルト上に形成されたトナー像を二次転写部にて記録材上に二次転写し、前記中間転写ベルトが掛け渡される複数のローラのうちの１本が、トナー像の二次転写後の記録材を前記中間転写ベルト表面から分離するための分離ローラを兼ねており、前記中間転写ベルトの走行方向に沿っての前記分離ローラとその下流側における直近のローラとを結ぶ外側の共通接線に対し、前記共通接線よりも前記中間転写ベルトを内側に湾曲させる加圧部材を備える画像形成装置において、前記二次転写部の上流側でかつ前記一次転写部の下流側に前記中間転写ベルトを駆動する駆動ローラを有し、前記二次転写部における記録材の搬送速度を前記中間転写ベルトの走行速度よりも大きくする記録材搬送部材を有する。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記記録材搬送部材が、前記分離ローラとの間に前記中間転写ベルト及び記録材を挟み込んで記録材を搬送する二次転写ローラであり、前記二次転写ローラの周速度を前記中間転写ベルトの走行速度よりも大きく設定してある。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記二次転写部に対して、記録材にループを形成させながら記録材を進入させる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記二次転写部の下流側でかつ前記加圧部材の上流側に、前記中間転写ベルトの表面を清掃するクリーニング部材を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、二次転写部と一次転写部との間において、加圧部材によって中間転写ベルトを内側に湾曲させることにより、二次転写後の中間転写ベルトからの記録材の分離性を向上させることができるものでありながら、中間転写ベルトの走行の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
〈参考例〉
図１に、参考例の画像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、４個の画像形成ユニットと中間転写ベルト（中間転写体）とを有する電子写真方式の４色フルカラーのレーザビームプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。
【００１９】
それぞれの画像形成ユニットは、像担持体としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色のトナーに対応した感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを有している。中間転写体としての中間転写ベルト１は、上述の各感光ドラム１１ａ〜１１ｄに接触してそれぞれの一次転写部（一次転写ニップ部）Ｔ１を形成している。
【００２０】
中間転写ベルト１の抵抗としては、体積抵抗率が１０6 〜１０12Ω・cmのものが好ましく、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂のものや、シリコーンゴムやヒドリンゴム等の弾性材料や、これらにカーボンや導電粉体を分散させて抵抗調整を行ったもの等を用いることができる。
【００２１】
図１に示すように、中間転写ベルト１は、内包される駆動ローラ１ａ、分離ローラ１ｂ、支持ローラ１ｃの３本のローラに巻架されている。中間転写ベルト１の外側に配置されたベルト加圧ローラ（回転体）１ｄは、中間転写ベルト１を内側に湾曲させるように加圧することによって中間転写ベルト１に張力を与えている。張力としては、中間転写ベルト１の材質にもよるが、伸び率が１％以内になるように設定して、中間転写ベルト１の破断や永久歪みが発生しないようにするのが望ましく、参考例では、ポリイミド樹脂系の中間転写ベルト１を使用して、１５kgf の荷重がかかるように設定してある。
【００２２】
各一次転写部においては、一次転写ローラ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとの間に、中間転写ベルト１を挟み込んで、一次転写部Ｔ１を形成している。各一次転写ローラは、芯金の外周面を中抵抗（１ｋＶ印加時のニップ形成での実抵抗が１０6 〜１０10Ω）の弾性材で被覆してローラ状に形成したものである。
【００２３】
二次転写ローラ３は、芯金の外周面を、中抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡層で被覆したものであり、分離ローラ１ｂに対向する位置に配置されて分離ローラ１ｂとの間に中間転写ベルト１を挟み込んで中間転写ベルト１との間に二次転写部（二次転写ニップ部）Ｔ２を形成している。この二次転写部にて紙等の記録材Ｐを挟持搬送するものである。
【００２４】
以下、適宜、構成についての説明を追加しながら、画像形成装置全体の動作について説明する。
【００２５】
感光ドラム１１ａは、駆動手段（不図示）によって図１中の反時計周りに回転駆動され、一次帯電器１２ａにより一様に帯電され、ホストコンピュータより送られた画像情報信号により変調されたスキャナ１３ａからのレーザ光で表面に静電潜像が形成される。このときのレーザ光の強度及び照射スポット径は、画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に設定されており、感光ドラム１１ａ上の静電潜像は、レーザ光が照射された部分（明部）の電位ＶＬが約−１００Ｖに、照射されない部分（暗部）の電位ＶＤが一次帯電器１２ａで帯電された約−７００Ｖに保持されることによって形成される。
【００２６】
静電潜像は感光ドラム１１ａの回転により、現像器１４ａとの対向部に達し、同一極性（本実施の形態ではマイナス極性）に帯電されたトナーが静電潜像の明部に付着されてトナー像として現像する。４色フルカラーの画像形成においては、各色に対応した感光ドラム１１ａ〜１１ｄ、一次帯電器１２ａ〜１２ｄ、スキャナ１３ａ〜１３ｄ、現像器１４ａ〜１４ｄにより同様にトナー像が形成され、これら各色のトナー像は、各一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト１上に順次に一次転写されて中間転写ベルト１上で重なるようにして合成される。各一次転写部Ｔ１では、中間転写ベルト１の背面に接している一次転写ローラ１５ａ〜１５ｄに印加されたトナーと逆極性の電圧（＋１００〜＋１０００Ｖ）によって一次転写部Ｔ１に形成された電界によりトナー像は一次転写される。中間転写ベルト１が感光ドラム１１ｄとの一次転写部Ｔ１を通過した段階で４色のトナー像が中間転写ベルト１上に担持され、一次転写工程は完了する。一方、トナー像の一次転写を終えた感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面はクリーニング装置１６ａ〜１６ｄによりそれぞれ表面を清掃された後、次の画像形成工程に備える。
【００２７】
次に、給紙手段（不図示）より紙等の記録材Ｐが１枚取り出され、二次転写部Ｔ２に挿通される。このとき、二次転写ローラ３にはトナーと逆極性の電圧（＋１〜＋６ｋＶ）が印加され、これにより４色のトナー像は、中間転写ベルト１上から記録材Ｐ上に一括して二次転写される。
【００２８】
中間転写ベルト１は、ベルト加圧ローラ１ｄの作用によって記録材Ｐの分離部Ａにおいて、分離ローラ１ｂの外周面に対する中間転写ベルト１の巻き付け量を多くすることができるため、中間転写ベルト１の曲率が分離ローラ１ｂの曲率とほぼ同じになり、記録材Ｐの良好な分離を実現することができる。分離ローラ１ｂの直径としては３０mm以下であれば、薄手の記録材Ｐにも対応できる。好ましくは２５mm以下にすることによって６０ｇ／m2の坪量の紙でも良好な分離を確保することができ、画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
二次転写部Ｔ２を通過して未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、定着装置１７に到達し、加熱・加圧を受けて永久画像として定着される。一方、トナー像を記録材Ｐに転写し終えた中間転写ベルト１の表面は、中間転写体クリーニング装置１８によって除去される。中間転写体クリーニング装置１８は、ウレタンゴムで形成されたクリーニングブレード１８ａを中間転写ベルト１表面に当接させて、中間転写ベルト１表面に付着している二次転写残トナー（二次転写時に記録材Ｐに二次転写されないで中間転写ベルト１表面に残ったトナー）を掻き取り、これを廃トナーとして廃トナーボックス１８ｂへ回収するものである。
【００３０】
参考例では、中間転写ベルト１を内側に湾曲させる部材としてローラを用いたが、さらなる変形例として、ローラの代わりに中間転写ベルト１の幅方向の両端部を加圧する突き当てコロや、幅方向の全幅を加圧する摺動性のよい突き当て部材を用いてもよく、この場合でもこれらの部材が、中間転写ベルト１のうちの、トナー像担持をしていない部分に当接することになるので、上述と同様の効果をあげることができる。
【００３１】
〈実施の形態１〉
図２に、実施の形態１を示す。なお、図１に示す参考例と同じ部材等については同じ符号を付してその説明は省略するものとする。
【００３２】
本実施の形態においては中間転写ベルト１を内側に湾曲させる加圧部材を、二次転写残トナーを回収するための回収ローラ１８ｃが兼ねている。
【００３３】
回収ローラ１８ｃは、中空のアルミニウム芯金（直径３０mm）に絶縁層としてＰＦＡ樹脂（厚み２０〜３０μｍ）を被覆させたもので、中間転写ベルト１を内側に湾曲させるように加圧し、回収対向ローラ１８ｄにより位置決めされる。同図中の符号１８ｅ、１８ｆは中抵抗の弾性層を有する電荷付与ローラで、１８ｇは中間転写ベルト１を挟んで電荷付与ローラ１８ｆに対向する位置に配した電荷付与対向ローラである。
【００３４】
回収ローラ１８ｃによる中間転写ベルト１の湾曲により、中間転写ベルト１の分離ローラ１ｃへの巻き付け量を増やすことができて、中間転写ベルト１からの記録材Ｐの分離を容易にしている。また、回収ローラ１８ｃを比較的大径化することにより中間転写ベルト１の屈曲を低減させて中間転写ベルト１の耐久劣化を防いでいる。
【００３５】
本実施の形態における回収ローラ１８ｃは上述の作用とともに、二次転写残トナーの回収作用も行う。以下その動作に関して説明する。
【００３６】
二次転写後の中間転写ベルト１上には、記録材Ｐの種類や雰囲気の温湿度によって二次転写残トナーが存在する場合がある。この二次転写残トナーを放置したままにしておくと次の画像形成（一次転写工程）において転写不良を引き起こしたり、画像を乱してゴーストとなって現れたりする不具合が発生する。
【００３７】
本実施の形態では、電荷付与ローラ１８ｆに電圧を供給して中間転写ベルト１上の二次転写残トナーに電荷を与えるとともに、回収ローラ１８ｃに当接する電荷付与ローラ１８ｅには上述の電荷付与ローラ１８ｆに与えた電圧とは逆極性の電圧を与えて回収ローラ１８ｃを帯電させ、これらの間に働く静電気力によって回収ローラ１８ｃに二次転写残トナーを回収する。
【００３８】
回収ローラ１８ｃ上に回収された二次転写残トナーは、回収ローラ１８ｃの回転方向（同図中の反時計周り）に沿っての電荷付与ローラ１８ｅの上流側に位置するクリーニングブレード１８ｈにより廃トナーボックス１８ｂに掻き落とされる。
【００３９】
本実施の形態では、中間転写ベルト１に対して直接摺擦するクリーニング部材がなく、長期にわたり中間転写ベルト１を損傷させることなく使用することができる。また、中間転写ベルト１のクリーニング性に関して、湾曲させた部分で処理することにより機械的な歪みを利用できるために効率的にクリーニングすることができて、微粒子トナーや球形トナー等に対しても高いクリーニング性を確保することができる。
【００４０】
〈実施の形態２〉
図３に、実施の形態２を示す。なお、図１に示す参考例と同じ部材等については同じ符号を付してその説明は省略するものとする。
【００４１】
本実施の形態においては、モータ３ａによって二次転写ローラ３に駆動を与えて、二次転写ローラ３表面の周速度Ｖ２を中間転写ベルト１の走行速度（回転速度）Ｖｉよりも４％程大きくなるように設定してある。本実施の形態では、二次転写ローラ３を記録材Ｐに搬送力を付与する記録材搬送部材として使用している。
【００４２】
二次転写ローラ３と中間転写ベルト１との間に形成される二次転写部Ｔ２において、記録材Ｐは中間転写ベルト１の走行速度Ｖｉよりも大きな搬送速度Ｖｐを得て、中間転写ベルト１に対して付勢トルクを与えるようにしている。
【００４３】
本実施の形態においては、ベルト加圧ローラ１ｄにより中間転写ベルト１に湾曲部を与えて記録材Ｐとの分離性を確保しているが、この湾曲部における中間転写ベルト１の走行負荷を上述の付勢トルクにより相殺することによって、一次転写部Ｔ１から二次転写部Ｔ２までの間の中間転写ベルト１の走行を安定させることができて、色ずれやピッチムラ等の不具合を低減させることができる。
【００４４】
周速比（中間転写ベルト１の走行速度Ｖｉに対する二次転写ローラ３の周速度Ｖ２）としては０．５％以上大きければ効果があって、本実施の形態例では中間転写ベルト１の走行速度Ｖｉに対して二次転写ローラ３の周速度Ｖ２を上述のように４％速く回すことにより、記録材Ｐの搬送速度Ｖｐとして中間転写ベルト１よりも０．１〜１．５％（画像や紙種によって変化する）大きなものを与えて上述の効果を得ている。
【００４５】
本実施の形態の変更例として、二次転写部へ記録材Ｐを送り込む速度を中間転写ベルト１の走行速度より大きくすることにより同様な効果を得ることができる。また、二次転写部Ｔ２の上流に記録材Ｐの腰によるループを形成させることにより、記録材Ｐを等速で送り込んだ場合でも上述の付勢トルクを得ることができて、中間転写ベルト１の走行を安定させることができる。
【００４６】
〈実施の形態３〉
図４に、実施の形態３を示す。なお、図１に示す参考例と同じ部材等については同じ符号を付してその説明は省略するものとする。
【００４７】
本実施の形態においては、ベルト加圧ローラ１ｄの表面をブラスト処理して中間転写ベルト１との間にグリップ力を持たせ、ベルト加圧ローラ１ｄに対向する位置に、表面に弾性層を持つベルト加圧対向ローラ１ｅを設けて中間転写ベルト１を挟持し、モータ（駆動手段）１ｆによって上述のベルト加圧ローラ１ｄを回転駆動することにより中間転写ベルト１の駆動を行っている。
【００４８】
この構成は、本発明が一次転写部Ｔａから二次転写部Ｔ２までの間で中間転写ベルト１上のトナー像担持を完了させるため、二次転写部Ｔ２と一次転写部Ｔａとの間に中間転写ベルト１を外側から加圧する駆動ローラを設けることができる利点を利用したものである。
【００４９】
したがって、本実施の形態では、中間転写ベルト１の厚みに無関係に表面速度を確保することができて走行性を向上させることができる。また、分離ローラ１ｂと支持ローラ１ｃとの間に駆動ローラを兼ねたベルト加圧ローラ１ｄを配置することによって、駆動による中間転写ベルト１の張力を一次転写部Ｔ１から二次転写部Ｔ２にかけて引っ張り方向に維持できるため、この間の走行速度のムラを低減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】参考例の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図２】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図３】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図５】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１ 中間転写ベルト
１ａ 駆動ローラ
１ｂ 分離ローラ
１ｃ 支持ローラ
１ｄ 加圧部材（回転体、ベルト加圧ローラ）
１ｆ 駆動手段（モータ）
３ 記録材搬送部材（二次転写ローラ）
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ像担持体（感光ドラム）
１８ａ クリーニング部材（クリーニングブレード）
Ａ 分離部
Ｐ 記録材
Ｔ１  一次転写部
Ｔａ 最上流側の一次転写部
Ｔ２  二次転写部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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