(57)【要約】【課題】外当てローラを具備していても中間転写ベルトの表面を傷つけることなく且つ、外当てローラの位置の精度を向上させた画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体上に静電潜像を形成する装置と、一次転写装置と、二次転写装置と、転写紙上のトナー像を定着させる定着装置と、を具備した画像形成装置であって、中間転写ベルトの表面を回転可能に押え付け、その長手方向においてトナー像が形成される作像範囲に発泡層を有し、作像範囲外に金属層を有し、両層を中間転写ベルトと接触させるようにした外当てローラを具備した。【選択図】図１
2013041076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に静電潜像を形成する装置と、前記静電潜像をトナー像に可視化する現像装置と、前記感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写させる一次転写装置と、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を給紙装置から搬送されてきた転写紙に転写させる二次転写装置と、さらに下流にて前記転写紙上のトナー像を定着させる定着装置と、を具備した画像形成装置であって、
前記中間転写ベルトの表面を回転可能に押え付け、その長手方向において前記トナー像が形成される作像範囲に発泡層を有し、前記作像範囲外に金属層を有し、両層を前記中間転写ベルトと接触させるようにした外当てローラを具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記外当てローラを、前記中間転写ベルトの搬送方向と直交する方向の動きを制御するステアリングローラとして用いたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記外当てローラの前記金属層は、前記発泡層の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記外当てローラを、前記二次転写装置と前記中間転写ベルトにテンションを与えるテンションローラとの間に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記外当てローラを、前記中間転写ベルトにテンションを与えるテンションローラと前記感光体との間に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項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、画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトを用いた画像形成装置では、ベルト配置に関して、中間転写ベルトをコンパクトにマシン内に収める為に、ベルトの外側からローラを当てベルトの経路を確保していた（例えば、特許文献１参照。）。
この外当てローラは、通常、金属で構成していたが、ある程度使用するとベルトの表面にこの外当てローラが原因の傷ができ、その結果、画質の低下やベルト寿命の短縮化を決定する要因となっていた。
【０００３】
また、近年、ベルト寿命をより長く持たせる為にこの外当てローラにゴムを巻くことで対応していたが、通常のソリッドゴムでは効果がない為発泡ゴムを使用している（例えば、特許文献２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発泡ゴムローラを使用すると中間転写ベルト表面の傷防止対策には効果があるが、その発泡ゴムローラの位置を正確に検出したい場合には問題があった。
それは発泡ゴムが軟らかいため、発泡ゴムローラに中間転写ベルトが食い込んでしまうことによるものである。
そこで本発明は、外当てローラを具備していても中間転写ベルトの表面を傷つけることなく且つ、外当てローラの位置の精度を向上させた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、感光体上に静電潜像を形成する装置と、前記静電潜像をトナー像に可視化する現像装置と、前記感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写させる一次転写装置と、前記中間転写ベルトに一次転写されたトナー像を給紙装置から搬送されてきた転写紙に転写させる二次転写装置と、さらに下流にて前記転写紙上のトナー像を定着させる定着装置と、を具備した画像形成装置であって、前記中間転写ベルトの表面を回転可能に押え付け、その長手方向において前記トナー像が形成される作像範囲に発泡層を有し、前記作像範囲外に金属層を有し、両層を前記中間転写ベルトと接触させるようにした外当てローラを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外当てローラを具備していても中間転写ベルトの表面を傷つけることなく且つ、外当てローラの位置の精度を向上させた画像形成装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）は、本発明に係る画像形成装置に用いられる外当てローラ７００の一例を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIｂ−Iｂ線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）に示した外当てローラの拡散分解図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す構造図である。
【図３】図２に示した画像形成装置の転写部の一例を示す概念図である。
【図４】画像形成装置の転写部の他の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の前提となった画像形成装置の転写部の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の前提となった画像形成装置の転写部の他の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の画像形成装置に係る実施の形態について説明する。
図２〜４は、本発明に係る実施の形態を示すものであり、タンデム型間接(中間)転写方式の画像形成装置である。
図２は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す構造図である。図３は、図２に示した画像形成装置の転写部の一例を示す概念図である。図４は、画像形成装置の転写部の他の一例を示す概念図である。図５は、本発明の前提となった画像形成装置の転写部の一例を示す概念図であり、本発明の前提となった画像形成装置の転写部の他の一例を示す概念図である。
図２、３、５はフルカラー機の一例を示し、図４、６はモノクロ機の一例を示す。また、図２、３、５はフルカラー作像状態を示している。
【０００９】
図２において、画像形成装置は、画像形成装置本体１００と、ペーパーバンク２００と、画像読み取り装置３００と、原稿送り装置４００とを有する。
読み取り装置４００は、透明なコンタクトガラス３２と、原稿トレイ３０とを有する。
画像読取装置３００は、キャリッジ３３、反射ミラー３４、レンズ３５、及び受光素子３６を有する。
【００１０】
画像形成装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト１０を設ける。中間転写ベルト１０は、多層構造、単層構造でも構わない。多層構造であればベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ＤｉＦｌｕｏｒｉｄｅ）シート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなるもの、単層であればＰＶＤＦ、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリイミド等の材質を用いるものがある。なお本発明では、特に中間転写ベルト１０の材質に関し特定する必要は無い。
【００１１】
そして、図２に示すとおり、支持ローラ１４、１６、６２及びテンションローラ１５に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設ける。また、中間転写体クリーニング装置１７のクリーニング部材にはウレタン等のブレード状のものを用い中間転写ベルト１０の回転方向に対しカウンター方向に当接されていたり、導電性ブラシやローラを用いて静電的に回収したりするような構成をとっても良い(図２の例)。
【００１２】
また、図示はしないが、ブレードにより回収されたトナーは中間転写体クリーニング装置１７内の搬送部材により装置奥側へ搬送され重力等により下方へ落下させる事でトナー回収用ボトル内部へと収容され、トナー回収用ボトル内にある、回収トナー量を検知する手段により、満杯時には機械を停止させる等でトナーがあふれる事を防止している。
【００１３】
また、中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック・マゼンタ・シアン・イエローの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置を構成する(図２、３)。
そのタンデム型の画像形成装置上には、露光装置２１が設けられている。
【００１４】
一方、中間転写ベルト１０の支持ローラ１６の対向側には、２次転写ローラ（紙転写ローラとも言う。）２３を備える。
中間転写ベルト１０の外周面に外当てローラ７００が配置されている。
２次転写ローラ２３は、支持ローラ１６の概略中心方向へ図には示さないばね等により加圧、圧接されている。
この圧接状態は画像形成装置によっては転写する時のみであったり、常時圧接したりしている画像形成装置もある。
２次転写ローラ２３の下流には、転写紙上に転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、定着ベルト２６(もしくは定着ローラ)に加圧ローラを押し当てて構成する。
【００１５】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モーターで支持ローラ１４、１６の１つを回転駆動して他の支持ローラ６２を従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して現像装置２０で現像して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・マゼンタ・シアン・イエローの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００１６】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル４３の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク２００に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラ４７で搬送して画像形成装置本体１００内の給紙路４６、４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２３との間２２にシートを送り込み、２次転写ローラ２３で転写してシート上にカラー画像を記録する。
この紙転写では、２次転写ローラ２３側から転写バイアスをかけたり(引力転写方式)、支持ローラ１６側からバイアスをかけたりする(斥力バイアス方式)かのいずれかの方式がとられる。
画像転写後のシートは、２次転写ローラ２３で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５のローラ２７で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、排出ローラ５５、５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする（分離爪５３を切り換えて排出ローラ５０、５２で排紙トレイ５１上にスタックする場合もある。）。
【００１７】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム型の画像形成装置による再度の画像形成に備える。
【００１８】
以下に本発明に関る箇所と本発明とを説明する。
本発明に係る画像形成装置は前述の説明にある中間転写ベルトを押圧する外当てローラに関るものである。
中間転写体としての中間転写ベルト１０を用いる作像装置の場合、中間転写ベルト１０をいかにコンパクトに画像形成装置本体１００に収納させるかが一つの課題となる。
そこで、一般に、図３、４に記載の外当てローラ７０を用いて、中間転写ベルトの方向を変える方法が採られている。
【００１９】
図５に示す画像形成装置の転写部には、一列に配列された複数の感光体４０−１〜４０−４の下側に中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は支持ローラ１４、１６、テンションローラ１５に掛けわたされている。中間転写ベルト１０の支持ローラ１６の反対側の面（図では下側）には二次転写ローラ２３が配置されている。中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２３との間を矢印Ｐ４方向に転写紙５００が通過することでトナー画像が転写されるようになっている。
中間転写ベルト１０のテンションローラ１５と支持ローラ１６との間に中間転写ベルト１０の外周面を押圧するように外当てローラ７０が配置されている。
【００２０】
図６に示す画像形成装置の転写部には、感光体４０の下側に中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、支持ローラ１４、１６、１９、６２、テンションローラ１５に掛けわたされている。中間転写ベルト１０の支持ローラ１９の反対側の面には余剰トナーを掻き落とすためのクリーニングブレード１７−１が配置されている。
中間転写ベルト１０の支持ローラ１６の反対側の面には二次転写ローラ２３が配置されており、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２３との間を転写紙５００が矢印Ｐ５方向に通過することでトナー画像が転写されるようになっている。
テンションローラ１５と感光体４０との間の中間転写ベルト１０の外周面を押圧するように外当てローラ７０が配置されている。
【００２１】
これらの外当てローラ７０を用いると中間転写ベルト１０の搬送方向が変えられる為、コンパクトに収納することが可能となる。
【００２２】
しかし外当てローラ７０は中間転写ベルト１０の表面に直接接触する為、外当てローラ７０によりベルト表面が傷つくことがあった。
【００２３】
そこで、近年では金属ローラの代わりに、発泡させたゴムローラを用いている(材質には特に影響されない為コストが安いＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−Ｄｉｅｎｅ  Ｍｅｔｙｌｅｎｅ  ｌｉｎｋａｇｅ）やＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｒｕｂｂｅｒ）を採用している)。
【００２４】
外当てローラ７０に、発泡ゴムローラを用いることで、金属ローラを使用した時発生する固有の傷は解消されたが、外当てローラ７０のゴム硬度が軟らかくなった為、中間転写ベルト１０が外当てローラ７０に埋まってしまいその位置を精度良く検出することが出来なくなった。
この為この発泡ローラの外当てローラで中間転写ベルトの寄り（長手方向の移動）を制御することが出来なくなった。
【００２５】
本発明は掛かる問題に対応するものである。
【実施例１】
【００２６】
図１（ａ）は、本発明に係る画像形成装置に用いられる外当てローラ７００の一例を示す正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のIｂ−Iｂ線断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示した外当てローラの拡散分解図である。
【００２７】
外当てローラ７００は、例えば、中心軸７０１と、中心軸７０１の一方（図１（ａ）では左端）の端部近傍に取り付けられる金属層としての円筒部材７０２ａと、作像領域の幅Ｗｉの長さを有し、内径が中心軸７０１の中央部７０１ｃの外径とほぼ等しく、外径が円筒部材７０２ａの外径とほぼ等しい円筒状の発泡層としての発泡ゴムローラ７０３と、中心軸７０１の他方（図１（ａ）では右端）の端部近傍に取り付けられ外径が円筒部材７０２ａに等しい金属層としての円筒部材７０２ｂと、を有する。
【００２８】
中心軸７０１の両端部近傍には雄ねじ７０１ａ、７０１ｂが形成されている。雄ねじ７０１ａは、例えば左ねじであり、雄ねじ７０１ｂは、雄ねじ７０１ａとは逆の右ねじである。円筒部材７０２ａは雄ねじ７０１ａに噛み合う雌ねじが形成され、円筒部材７０２ｂは雄ねじ７０１ｂに噛み合う雌ねじが形成されている。尚、図では説明上粗いねじ溝が示されているが、限定されるものではない。
外当てローラ７００は、回転動作時に円筒部材７０２ａ、７０２ｂが閉まるような回転方向（例えば、矢印Ｐ１方向）になるように画像形成装置に取り付けられる。
中心軸７０１の中央部７０１ｃは発泡ゴムローラ７０３のほぼ内径に等しい外径を有する平滑面である。
【００２９】
外当てローラ７００は、例えば、図１（ｃ）に示すように中心軸７０１の雄ねじ７０１ａに円筒部材７０２ａを取り付け、中心軸７０１の雄ねじ７０１ｂ側から発泡ゴムローラ７０３を挿入し、中心軸７０１の雄ねじ７０１ｂに円筒部材７０２ｂを取り付けることにより完成する。
【００３０】
ところで、中間転写ベルト１０の表面に傷が付いていると、転写紙上に形成される画像に白スジが発生するなどの画質上の問題が起きるが、このような中間転写ベルト１０の表面の傷が問題となるのは、トナーによる可視画像が作像される作像範囲（幅Ｗｉの帯状の範囲）のみである。
【００３１】
そこで、通常は外当てローラ７０の全長に渡って発泡ゴムで覆うか、発泡ゴムを用いずに金属のみでローラを構成しているが、本出願人は、作像範囲のみを発泡ゴムで構成し、それ以外の部分は金属で構成することを提案した。
このような作像範囲のみを発泡ゴムで構成し、作像範囲以外の部分は金属で構成した外当てローラ７００を用いることにより、中間転写ベルト１０の作像範囲に傷が形成されることがなく、且つ、両側の金属ローラ部分により中間転写ベルト１０の位置を精度良く出すことが可能となる。
【００３２】
一般的に作像可能な幅に対して中間転写ベルト１０の幅はそれより十分長くとるのが好ましい。
それは転写紙（シート）５００のスキューに対応したり、部品ばらつきを考慮したり、クリーニングブレードで中間転写ベルト１０の表面をクリーニングしたりする場合、ブレードの両端部から漏れたトナーが画像形成領域（作像領域）内に再び入ってこないようにしたりする為である。
この作像とは関係ない部分と接触する部分に金属ローラを接触させることで、中間転写ベルト１０が外当てローラ７００に埋まることがなく、中間転写ベルト１０の位置精度を向上させることができる。
【００３３】
ここで、外当てローラ７０の位置精度が必要になる場合について説明する。
一例としては外当てローラ７００を中間転写ベルト１０の寄りを制御する為のステアリングローラとして用いる場合が挙げられる。
特許文献１に記載の発明は、図５の場合において、外当てローラ７０をステアリングローラとすることを開示している。
しかしながら、そのステアリングローラの材質に関しては示唆も開示も全く無く、この点に関して実用的ではなく、本発明とは異なる。
特許文献１の段落「０００４」に記載の中間転写ベルトの寄りを制御するステアリングローラは、中間転写ベルトの寄り状態をセンサーで検知し(本発明では不図示)寄り量を例えばモーターによりステアリングローラの方側を動かすことで行なっている。
この特許文献１の段落「０００９」に記載されているように、中間転写ベルトの寄りを制御する時重要なファクターとなるものに応答性がある。
【００３４】
これはステアリングローラを移動させた量と中間転写ベルトとが移動した量との関係を示すもの(少ないローラの移動でベルトが元に戻るほど良い)であるが、ステアリングローラに対する中間転写ベルトの巻き付き量が少ないと応答性が悪くなる。
又同時にこの巻き付き量が画像形成装置間で異なる(ばらつく)と十分な制御が出来なくなる。
即ち、ステアリングローラをモーターにより移動させる場合、モーターの回転時間(ステアリングローラの移動量)と中間転写ベルトの移動量との関係が画像形成装置間で異なると、中間転写ベルトの戻り量が異なることになる為、何度も制御を行なわないと中間転写ベルトを必要な位置に戻すことが出来ない。
このステアリングローラを全長に渡り発泡ローラで構成した場合、中間転写ベルトが発泡ローラに食い込む為に中間転写ベルトの位置が正確には検出できない。
このことは前述したように、寄りを制御する時には不利となる。
しかし、本発明で提案する作像層の領域を発泡層とし、作像域外を貴族層とする外当てローラ７００を用いることで中間転写ベルト１０が全て食い込むことがなく、両端部が中間転写ベルト１０を押圧するので、十分な寄り制御が可能となる。
【実施例２】
【００３５】
図３に示す画像形成装置の転写部には、一列に配列された複数の感光体４０−１〜４０−４の下側に中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は支持ローラ１４、１６、テンションローラ１５に掛けわたされている。中間転写ベルト１０の支持ローラ１６の反対側の面（図では下側）には二次転写ローラ２３が配置されている。中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２３との間を矢印Ｐ４方向に転写紙５００が通過することでトナー画像が転写されるようになっている。
中間転写ベルト１０のテンションローラ１５と支持ローラ１６との間に中間転写ベルト１０の外周面を押圧するように外当てローラ７００が配置されている。
【実施例３】
【００３６】
図４に示す画像形成装置の転写部には、感光体４０の下側に中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、支持ローラ１４、１６、１９、６２、テンションローラ１５に掛けわたされている。中間転写ベルト１０の支持ローラ１９の反対側の面には余剰トナーを掻き落とすためのクリーニングブレード１７−１が配置されている。
中間転写ベルト１０の支持ローラ１６の反対側の面には二次転写ローラ２３が配置されており、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２３との間を転写紙５００が矢印Ｐ５方向に通過することでトナー画像が転写されるようになっている。
テンションローラ１５と感光体４０との間の中間転写ベルト１０の外周面を押圧するように外当てローラ７００が配置されている。
すなわち、図３、図４に示す画像形成装置の転写部に外当てローラ７００を用いることにより、中間転写ベルト１０の表面を傷つけることなく且つ、外当てローラの位置の精度を向上させることができる。
【００３７】
＜作用効果＞
以上において、本実施形態によれば、中間転写ユニットを構成する外当てローラを、作像範囲を発泡ローラとし作像域外は金属からなるローラとしたことで、中間転写ベルトの作像範囲は発泡ローラによりベルト表面を傷つけることがなく又且つ、その外側を金属ローラとしたことでローラの表面位置を正確に得ることが出来る。
【００３８】
また、寄り制御ローラ(ステアリングローラ)はそのローラの移動によりベルトの寄りを制御する為、ローラの位置が制御した動きと同期して正確に動く必要があり、本パテントの構成にすることで、作像範囲内は発泡ローラの為ベルト表面を傷つけることが無く且つ、ローラを構成する作像域外の両端金属ローラ部でステアリングコントロールを精度良く行なうことが出来る。
【００３９】
すなわち、外当てローラを具備していても中間転写ベルトの表面を傷つけることなく且つ、外当てローラの位置の精度を向上させた画像形成装置の提供を実現することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態もしくは実施例は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、図１に示した外当てローラは円筒部材をねじで取り付ける場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ねじ溝の代わりにＬ字状の溝を形成し、円筒部材の内側にＬ字状の溝に挿入可能な突起を形成し、円筒部材を中心軸に取り付けるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１０    中間転写ベルト
１４、１６、６２    支持ローラ
１５    テンションローラ
１７    クリーニング装置
１８    画像形成手段
２０    現像装置
２３    二次転写ローラ
２５    定着装置
２６    定着ベルト
２７    ローラ
４０、４０−１、４０−２、４０−３、４０−４    感光体
４２    給紙ローラ
４３    給紙テーブル
４４    給紙カセット
４５    分離ローラ
４６、４８    給紙路
４７    搬送ローラ
４９    レジストローラ
５０、５２、５５、５６    排出ローラ
５１    排紙トレイ
７０、７００    外当てローラ
１００    画像形成装置本体
２００    ペーパーバンク
３００    画像読み取り装置
４００    原稿送り装置
５００    転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２００４−３５２００号公報
【特許文献２】特開２００８−１４９８０号公報
【図１】
2013041076.tif 000003
【図２】
2013041076.tif 000004
【図３】
2013041076.tif 000005
【図４】
2013041076.tif 000006
【図５】
2013041076.tif 000007
【図６】
2013041076.tif 000008