(57)【要約】【課題】所定方向に回転しつつ、外周面上に帯電によるトナー画像が形成される像担持体と、駆動側及び従動側のローラの間に張架され、転写材を静電吸着して所定方向に循環移動する無端の転写ベルトとを備え、前記像担持体のトナー画像を転写ベルト上の複写材に転写するように構成した画像形成装置において、転写ベルトが張架されたローラに対するベルトの貼り付きを防止すること。【解決手段】転写ベルト３が張架されるローラ１２、１３における転写ベルトが接触する外周面に、軸方向に沿って細長いリブ状の凸条２５が軸回りに所定間隔で並列に形成されている。【選択図】図２
2007155809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に回転しつつ、外周面上に帯電によるトナー画像が形成される像担持体と、駆動側及び従動側のローラの間に張架され、転写材を静電吸着して所定方向に循環移動する無端の転写ベルトとを備え、前記転写材が前記像担持体と転写ベルトとの間を通過する間に、前記像担持体上に形成されているトナー画像を前記転写材に転写して、搬送方向下流側に配置されたローラの位置で前記転写材を前記転写ベルトから分離するように構成された画像形成装置において、
前記ローラの前記転写ベルトが接触する外周面に、軸方向に沿って細長いリブ状の凸条が軸回りに所定間隔で並列に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記凸条の幅が０．８〜１．５ｍｍ、高さが０．８〜１．５ｍｍ、凸条の間隔が２．０〜４．０ｍｍである請求項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、感光ドラム等の像担持体の表面にトナーを帯電吸着させてトナー画像を形成し、このトナー画像を転写ベルトで搬送される紙等の転写材に転写して記録する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、像担持体である感光ドラム上に形成されたトナー像を転写材（被記録体）である用紙に転写する手段として、１対のローラに張架された転写ベルトを使用し、転写と同時に用紙搬送を行うものがある。この方式は、転写材である用紙を転写ベルトに静電吸着力で吸着させて保持するため、転写材の位置がずれにくく、正確な画像を得ることができる。また、大口径の像担持体を用いたとしても、当該像担持体への転写材の巻き付きを発生しにくくすることができ、さらに、ベルトのレイアウト次第で像担持体と転写ベルトで挟まれた転写ニップを広くすることができるので、高い転写性能を得ることができるものである。
【０００３】
しかしながら、この種の画像形成装置では、転写ベルトは長時間張架状態で保持されるので、転写ベルトの裏面とローラ表面とが貼り付くという問題がある。転写ベルトとローラとが貼り付くと、当該ベルトを駆動したときに、ローラに貼り付いた部分とそうでない部分との境界でベルトが局部的に引っ張られるため、剥れる前にベルトが伸びたり、場合によっては切れてしまうという問題点もあった。
【０００４】
なお、転写材が転写ベルトに静電吸着されて搬送されるので、転写ベルトを転写材との分離位置の手前に配置されている除電器で除電しても、ローラ径がある程度以上大きい場合、ベルトからの転写材の分離が困難となり、転写材がベルトとともにローラに巻き付くという問題も発生するが、この問題に付いては、分離用の爪を設ける等の対策がなされている。
【０００５】
転写ベルトのローラへの貼り付きの問題を解決するための手段として、転写材が転写ベルトから分離する位置に配置されるローラの径を小さくすることが考えられる。しかしながら、分離位置に配置されるローラは、ベルトを駆動する駆動ローラであることが多いので、このローラの径を小さくすると、ベルトの駆動力が犠牲となり、転写ベルトや転写材が正確に搬送されなくなって、正確な画像が形成されなくなるという問題が生じることが懸念される。
【０００６】
転写ベルトのローラへの貼り付きの問題を解決する他の手段としては、当該ローラの表面に凹凸を形成することが考えられる。この種の画像形成装置において、転写ベルトを駆動するローラの表面を凹凸状に形成したものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−８７１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されているものは、ローラの汚れ（トナー等）によるスリップの問題を解決することを目的に考えられたもので、転写ベルトの貼り付きを効率よく防止しようとするものではない。したがって、上記特許文献１に記載の手段を施した場合に、ローラと転写ベルトの設計、及び凹凸形状の設計によっては、ローラに対する転写ベルトの貼り付きの問題が解決される場合もあると考えられるが、例えばローラに対する巻き付き角度が９０度以上となるように設計されている装置の場合に、ローラへの転写ベルトの貼り付きが確実に解決されるものとはいえない。
【０００８】
そこで本願発明は、駆動力を低下させずに、ローラに対するベルトの貼り付きの問題が生じない画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、次のような構成を採用した。
【００１０】
すなわち、第１の本発明にかかる画像形成装置は、所定方向に回転しつつ、外周面上に帯電によるトナー画像が形成される像担持体と、駆動側及び従動側のローラの間に張架され、転写材を静電吸着して所定方向に循環移動する無端の転写ベルトとを備え、前記転写材が前記像担持体と転写ベルトとの間を通過する間に、前記像担持体上に形成されているトナー像を前記転写材に転写して、搬送方向下流側に配置されたローラの位置で前記転写材を前記転写ベルトから分離するように構成された画像形成装置において、前記ローラの前記転写ベルトが接触する外周面に、軸方向に沿って細長いリブ状の凸条が所定間隔で並列に形成された、画像形成装置である。
【００１１】
第１の本発明に係る画像形成装置は、転写ベルトが張架されるローラとして、その外周面に軸方向に沿う形状の複数の細長いリブ状凸条を、軸回りに所定間隔で並設したローラを用いるので、このローラに掛けられる転写ベルトは、凸条の外面にのみ接触し、凸条の間隔部では接触しなくなり、ローラに対する接触面積が大幅に低減する。このため、長時間張架しても、ローラと転写ベルトの貼り付きが生じにくい。
【００１２】
凸条は、ローラの軸方向に沿う細長い形状に形成されるが、少なくとも転写ベルトの幅をカバーする長さとすることにより、凸条が転写ベルトの全幅に接触し、この接触部では、該凸条が転写ベルトを押し上げて緊張状態とするため、駆動力は充分に維持される結果、スリップ等が生じにくい。
【００１３】
また、第２の本発明は、上記第１の本発明にかかる画像形成装置において、前記凸条の幅が０．８〜１．５ｍｍ、高さが０．８〜１．５ｍｍ、凸条の間隔が２．０〜４．０ｍｍであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
第１の本発明に係る画像形成装置は、長時間張架しても、ローラと転写ベルトの貼り付きが生じにくいという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。図１は画像形成装置の構成を例示するものである。この画像形成装置１は、像担持体である感光ドラム２を備え、その下側に転写材Ｓを搬送する転写ベルト３が設けられている。感光ドラム２は、金属ドラムの表面に感光体の層を被覆したもので、例えばＡ−ＳＩ感光体を使用した直径８０ｍｍのドラムであり、図の矢印Ａ方向に回転する。
【００１６】
この感光ドラム２の外周部には、当該感光ドラム２の表面を一様に帯電させる主帯電器４と、感光用のレーザ光を照射するレーザ照射装置５と、現像器７とが回転方向に沿って順に配置されている。なお、感光ドラム２とベルト３で搬送される転写材Ｓとが接する位置（転写部）Ｔよりも感光ドラム２の回転方向下流側には、ドラムクリーナ９と感光ドラム２の残留電位を除去するための除電ランプ１０が設けられている。
【００１７】
レーザ照射装置５は、レーザ発光部と、ミラー、レンズ等の光学装置を備え、図示を省略したＣＣＤカメラからの画像信号に応じて感光ドラム２の表面にレーザ光を照射し、当該感光ドラム表面上に静電潜像を形成するものである。
【００１８】
現像器７は、感光ドラム２表面に形成されている潜像にトナーを付着させてトナー像とするためのもので、トナー容器内のトナーを適量づつ感光ドラム表面に供給し、このトナーを感光ドラム２表面の帯電している部分にのみ付着させる。
【００１９】
転写ベルト３は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張架された無端ベルトであり、抵抗制御されたＮＢＲの基材を備え、表面の用紙吸着性を向上させるとともに、表面のトナー離型性を確保するために、高抵抗のウレタンバインダに分散されたＰＴＦＥのコーティングが施されている。図示例の駆動ローラ１２の直径は約２０ｍｍであるが、本発明は、直径が１５ｍｍ以上のローラに対し特に効果的である。
【００２０】
また、図示例の装置では、駆動ローラ１２と従動ローラ１３とは外径がほぼ同じであり、転写ベルト３の往路側部分と復路側部分とが平行状態となるので、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に対する転写ベルト３の巻き付き角度は９０度以上（図示例では約１８０度）となっている。このように、巻き付き角度が大きい場合は、特に貼り付きの問題が生じやすい。
【００２１】
上記駆動ローラ１２と従動ローラ１３とは、回転軸が互いに平行に支持されるとともに、感光ドラム２の軸とも平行に設けられている。駆動ローラ１２を回転駆動すると、転写ベルト３が所定速度で所定方向（図の矢印Ｂ方向）に循環走行する。感光ドラム２の回転速度（周速Ｖ２）と駆動ローラ１２の回転速度（周速Ｖ１２）、及び転写ベルト３の移動速度（Ｖ３）と当該転写ベルト３上に吸着保持されている転写材Ｓの移動速度（Ｖｓ）は、全て等しくなるように設計されている（Ｖ２＝Ｖ１２＝Ｖ３＝Ｖｓ）。
【００２２】
なお、これら駆動ローラ１２と従動ローラ１３の他にも、転写ベルト３に付着する余計なトナーを除去するためのベルトクリーナ１４が駆動ローラ１２よりもベルト移動方向下流側に設けられている。また、転写ベルト３の転写部Ｔよりも移動方向上流側には、当該ベルトに帯電させて転写材Ｓを静電吸着させるためのベルト帯電器１８が設けられ、転写位置よりも下流側の、駆動ローラ１２の直前部には、転写ベルトの帯電を除去するための除電器１９が設けられている。
【００２３】
前記転写ベルト３を挟んで感光ドラム２と対向する位置には、バイアス印加用転写ローラ１５が設けられている。この転写ローラは、感光ドラム２表面のトナーと逆極性の電荷を転写ベルト３に与え、この電荷によって感光ドラム２上のトナー像を転写ベルト３表面の転写材Ｓに転写させるためのもので、高圧電源１６から高電圧が印加されるとともに、バネ１７で転写ベルト３裏面に押し付けられるようになっている。
【００２４】
また、駆動ローラ１２から外れた転写材Ｓの移動方向下流側には定着部２０が設けられている。この定着部２０は、ヒートローラ２１とバックアップローラ２２とを備え、これら１対のローラで転写材Ｓを挟圧して、前記ヒートローラ２１に設けられた加熱装置（例えばハロゲンランプ等）で加熱することにより、トナー像を転写材表面に固定させるものである。
【００２５】
本実施の形態の画像形成装置１では、転写ベルト３が掛けられるローラ１２，１３の外周部に、図２に示すように、該ローラの軸方向に沿う細長いリブ状の多数の凸条２５，…がほぼ全長（ベルト３の全幅）にわたって軸回りに所定間隔で並列に形成されている。凸条２５の形状の詳細は、図３に示すとおり、幅ｗと幅ｈと所定間隔ｄで形成されている。
同図における各部の寸法は、凸条の幅ｗと高さｈが０．８〜１．５ｍｍ、間隔ｄは２．０〜４．０ｍｍ程度とするのが好ましい。これらの寸法は、転写ベルト３の駆動力が不足せず、かつ転写ベルト３と駆動ローラ１２との貼り付きの問題が生じないようなものであればよい。凸条２５の幅ｗが大き過ぎると、ベルト３とローラ１２との接触面積が大きくなるので、貼り付きが生じやすくなり、逆に小さすぎるとベルト３に局部的な押圧力が断続的に作用するので、該ベルト３に傷がつくおそれがあるほか、凸条２５が摩耗しやすいという問題が生じる。
【００２６】
また、凸条２５同士の間隔が狭過ぎると貼り付きが生じやすくなり、逆に広過ぎると、転写ベルト３の駆動が円滑に行われなくなるおそれがあるので、凸条２５の寸法は、上記のような範囲のものが好ましい。なお、このようなローラは、凸条２５が軸方向に沿っているので、多くの場合は、引き抜き加工によって比較的容易に製作することができる。
【００２７】
つぎに、この画像形成装置１の動作について説明する。この画像形成装置１は、感光ドラム２の周速と転写ベルト３の移動速度が同じになるように同期させて駆動しつつ、主帯電器４で感光ドラム２の表面に均一に帯電させる。そして、レーザ照射装置５により、所定の画像に対応するようにＯＮ−ＯＦＦするレーザ光で感光ドラム表面を走査し、画像信号に対応した帯電状態の潜像を感光ドラム表面に形成する。
【００２８】
潜像を形成した部分は、感光ドラム２の回転とともに現像器７の位置に達し、そこでトナーが全面に供給されるが、このトナーは、帯電している部分では感光ドラム表面に静電付着せず、帯電していない部分では付着する。
【００２９】
一方、転写材Ｓである用紙は上記動作と同期するように転写ベルト３上に供給される。この転写材Ｓは、トナー像がその上にうまく転写されるように、ベルト帯電器１８によって帯電されたベルト３に静電吸着された状態で、感光ドラム２の回転と同期させて送り込まれる、感光ドラム２と転写ベルト３に挟まれる転写部Ｔでは、当該転写材Ｓの所定場所にトナー像が転写される。この転写部Ｔでは、上記バイアス印加用転写ローラ１５によって逆極性の電荷が付与されるので、感光ドラム２上のトナー像は、当該感光ドラム２の表面から転写材Ｓ表面に転写されるのである。
【００３０】
画像が転写された転写材Ｓは、そのままベルト３により矢印Ｂ方向に送られるが、駆動ローラ１２の手前で除電器１９によってベルト３が除電されので、転写材Ｓはベルト３に吸着されなくなり、ベルト３が下向きに移動方向を変える分離位置でベルト３から分離するのである。ベルト３から分離した転写材Ｓは、定着部２０を通る間に加圧と加熱を受け、表面のトナー像が転写材Ｓに固定される。画像の定着を終えた転写材Ｓは、ガイドローラ等によって案内されつつ所定場所に移送される。
【００３１】
この画像形成装置１は、転写ベルト３が張架されるローラ１２，１３の表面が、全体的に滑らかな連続曲面となってはいなくて、該ローラ１２，１３の軸方向に沿う細長い形状の凸条２５が多数並設された断面凹凸状となっている。このため、転写ベルト３は、これらローラ１２，１３の全外周面には接触せず、前記凸条２５の外周面にのみ密着する。凸条２５と凸条２５の間隔部では転写ベルト３はローラ１２，１３に接触しない。このため、ローラ１２，１３に対する転写ベルト３の接触面積が従来のものよりも小さくなるので、長時間張架しても貼り付きによる有害な変形等の問題が生じない。
【００３２】
なお、ローラ１２，１３の外周面は、複数の凸条２５，…によって円周方向に断続してはいるが、凸条２５の部分では転写ベルト３がほぼ全幅にわたって局部的に密着し、当該密着部分では緊張状態となるので、当該ベルト３の駆動力はそれほど低下せず、スリップ等も生じにくい。
【００３３】
一方、転写ベルト３上に保持されている転写材Ｓは、駆動ローラ１２の凸条２５の部分では該ベルト３が凸条２５の外周面によって押し上げられて密着した緊張状態となるので、その部分では転写材Ｓもベルト３に密着するが、凸条２５と凸条２５の間隔部ではベルト３は凸条２５によって押し上げられる状態とはならないので、それほど緊張状態とはならず、転写材Ｓに対しても緊密な密着状態とはならない。このため、分離位置、すなわち図の駆動ローラ１２の位置における転写ベルト３と転写材Ｓとの密着面積が従来のローラの場合よりも減少し、転写ベルト３がローラ１２に沿って下向きに移動するときに、転写材Ｓが当該ベルト３から容易に分離して、後続行程に移行するのである。
【００３４】
この画像形成装置１は、上記のとおり、転写ドラム２と転写ベルト３を用いて転写材Ｓを所定方向に移動させつつトナー画像を転写するものであり、前記転写ベルト３が掛けられた１対のローラの外周部に、その軸方向に沿う細長いリブ状凸条２５が円周方向に沿って所定間隔で多数設けられており、該凸条と凸条の間隔部は凹部２６となっているので、駆動力を犠牲にせずに、転写ベルト３のローラへの貼り付きを防止できるようになった。
なお、細長いリブ状の凸条２５が、転写ベルト３の裏面をこすることになるので、当該裏面にトナー等の異物が付着した場合でも、この凸条２５によって掻き落とすことができる。
【００３５】
以上の説明では、駆動ローラ１２と従動ローラ１３の両方に凸条２５を形成したが、場合によっては、駆動力をベルトに作用させる駆動ローラ１２のみに凸条２５を設け、従動ローラ１３は円滑表面を有する通常のローラとしておいてもよい。
【００３６】
また、図示例では、駆動ローラを転写材の搬送方向終端部側に設け、従動ローラを始端部側に配置した例に付いて説明したが、これとは逆に、駆動ローラを始端部側に配置し、従動ローラを搬送方向終端部側に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる画像形成装置の概略を模式的に表す正面図である。
【図２】図１の画像形成装置の駆動ローラの外観図である。
【図３】図２のＡ−Ａ拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  画像形成装置
２  感光ドラム（像担持体）
３  転写ベルト
４  主帯電器
５  レーザ照射装置
７  現像器
１２  駆動ローラ
１３  従動ローラ
１５  バイアス印加用転写ローラ
２０  定着部
２５  凸条
１２０  外周面
【図１】
2007155809.tif 000003
【図２】
2007155809.tif 000004
【図３】
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