(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、移動するループ状のベルトと、前記ベルトを前記ベルトの内面側から支持するローラーと、を有し、前記ベルトは前記像担持体上のトナー像の転写を受け、前記ベルトはベルトの内面にリブを有し、前記リブは前記ベルトの第１の端部よりも第２の端部に近い側にのみ配置されており、前記ローラーに設けている溝に前記リブが入ることで前記ベルトの寄りが規制される画像形成装置において、
前記ベルトは前記ベルトの伸びを抑える糸状の芯体を有し、前記芯体には前記ベルトの移動方向と平行する方向に配置されている芯体と、前記ベルトの移動方向に直交する仮想線に対して角度αを有するように配置されている芯体があり、前記角度αは前記芯体が前記第２の端部から前記第１の端部に向かって前記仮想線に対して前記ベルトの移動方向に開いている角度であり、前記角度αが鋭角であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体と、移動するループ状のベルトと、前記ベルトを前記ベルトの内面側から支持するローラーと、を有し、前記ベルトは前記像担持体上のトナー像の転写を受け、前記ベルトはベルトの内面にリブを有し、前記リブは前記ベルトの第１の端部よりも第２の端部に近い側にのみ配置されており、前記ローラーに設けている溝に前記リブが入ることで前記ベルトの寄りが規制される画像形成装置において、
前記ベルトは前記ベルトの伸びを抑える糸状の芯体を有し、前記ベルトの移動方向に直交する仮想線に対して前記芯体は角度αを有するように配置され、前記角度αは前記芯体が前記第２の端部から前記第１の端部に向かって前記仮想線に対して前記ベルトの移動方向に開いている角度であり、前記角度αが鋭角であることによって、前記ベルトに前記第２の端部から前記第１の端部に向かう方向の寄りの力が生じることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記ベルトは前記ベルトの移動方向と平行する他の芯体を有す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】
前記角度αは０°＜α≦３０°であ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】
前記ベルト上のトナー像は転写材に転写され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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いたカラー複写機やカラープリンタ等の画像形成装置に関し、特に複数の現像像を担持する中間転写体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式の画像形成装置においては、特にカラー画像形成装置のように同一転写材に複数色の現像像を各色毎に転写してカラー画像を得る構成が提案されている。例えば像担持体である感光体ドラムに各色毎に潜像を形成し、該潜像を複数の現像器により現像像となし、該現像像を転写装置に保持された転写材に順次転写してカラー画像を得る方法がある。
【０００３】
しかし前述のように転写材に直接複数回転写を行う装置では転写材の厚みや大きさなどに制限が多く、また転写材の搬送経路も複雑になる。そこで転写材の代わりに一旦ベルトやフィルムなどの中間転写体に重畳的に順次転写した後に、一括して転写材に転写し、カラー画像を得る画像形成装置もある。この方式では転写材の搬送経路は単一の現像像の場合と同様となるため対応する転写材の種類も多く、しかも機構面でも流用できる技術も多いため、装置の小型化や低価格化を図ることが容易である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中間転写体にベルトを使用する装置に於いては、中間転写ベルトを張架したときにどうしても軸方向のどちらかに寄り力が発生して蛇行若しくは一方向に寄ってしまう。そこで従来から図５に示すように、中間転写ベルト80の内面に寄り規制のためのリブ81（突起）を形成し、リブ81を受ける溝フランジ82と合わせてベルトの寄りを規制する構成が取られている。
【０００５】
このリブを中間転写ベルト80片側にだけ形成した中間転写ベルトに於いて、ベルトの寄り方向はリブ側及び非リブ側どちらに寄るかわからないため、図に示すようにリブ81と溝フランジ82との隙間δ分ベルトが幅方向に移動することがあり、順次重ね合わせる色が幅方向にずれる要因となっていた。
【０００６】
またリブ側に寄る力が大きすぎると非リブ側のベルトがリブ側に寄るが、リブ81が溝フランジ82によって規制されているために中間転写ベルト80にシワが発生し、画像が乱れるという不具合も発生していた。
【０００７】
そこで本発明は、中間転写体にベルトを用いた画像形成装置に於いて、ベルトの寄り力を制御することにより色ずれを改善し画質の安定化を図った画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、移動するループ状のベルトと、前記ベルトを前記ベルトの内面側から支持するローラーと、を有し、前記ベルトは前記像担持体上のトナー像の転写を受け、前記ベルトはベルトの内面にリブを有し、前記リブは前記ベルトの第１の端部よりも第２の端部に近い側にのみ配置されており、前記ローラーに設けている溝に前記リブが入ることで前記ベルトの寄りが規制される画像形成装置において、前記ベルトは前記ベルトの伸びを抑える糸状の芯体を有し、前記芯体には前記ベルトの移動方向と平行する方向に配置されている芯体と、前記ベルトの移動方向に直交する仮想線に対して角度αを有するように配置されている芯体があり、前記角度αは前記芯体が前記第２の端部から前記第１の端部に向かって前記仮想線に対して前記ベルトの移動方向に開いている角度であり、前記角度αが鋭角であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［参考例］
本実施形態を説明するにあたり、まず参考となる形態を参考例として示した後、本実施形態を説明する。本発明に係る画像形成装置の参考例について、図を用いて説明する。図１は本参考例に係る画像形成装置の全体構成図、図２は中間転写体の側面図、図３は中間転写体の上面図である。本参考例に於いて画像形成装置はレーザービームプリンタを例に用いて説明する。
【００１０】
図１に示す画像形成装置は、回転移動可能な四つの現像器６を装填してなる現像ユニット５によって像担持体４上に形成された静電潜像を現像し、現像像を中間転写体３に重畳的に一次転写してから、一括して給送部１から供給した転写材２に二次転写し、その後定着手段７によって熱と圧力を加えることによりカラー画像を形成し、排出ローラ対８によって装置上部の排出部９へ排出するものである。以下に各部について順に説明する。
【００１１】
（給送部）
給送部１は中間転写体３へと転写材２を供給するものであり、複数枚の転写材２を収納した給送カセット１ａを装置本体Ａの内底部に装填している。画像形成時には給送ローラ１ｂが画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット１ａ内の転写材２を一枚ずつ分離給送すると共に、ガイド板１ｃによってガイドし、レジストローラ対１ｄを通して中間転写体３へと搬送する。
【００１２】
（像担持体）
本参考例に係る像担持体４は直径約47mmのアルミニウムシリンダーの外周面に有機光導電体層を塗布して構成し、回転軸を像担持体ユニットカバー４ａに回動自在に軸支している。像担持体４の周上には一次帯電手段４ｂ、クリーナ４ｃが配置され、また前記回転軸の一方端に図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、像担持体４を画像形成動作に応じて図１の矢印Ｂ方向へ回転させるように構成している。このユニットは装置本体に対し着脱自在であり、像担持体の寿命に合わせて容易に交換可能である。
【００１３】
像担持体４への露光は、スキャナー部10から送られる。すなわち、画像信号が図示しないレーザーダイオードに与えられると、レーザーダイオードはこれに対応する画像光をポリゴンミラー10ａへ照射する。このポリゴンミラー10ａはスキャナーモータによって高速で回転し、ポリゴンミラー10ａで反射した画像光が結像レンズ10ｂ及び反射ミラー10ｃを介して像担持体４を選択的に露光するように構成している。
【００１４】
一次帯電手段４ｂは特開昭63-149669号公報に示すような、いわゆる接触帯電方法を用いたものであり、導電性ローラを像担持体４に当接させ、この導電性ローラに電圧を印加することによって像担持体４の表面を一様に帯電させるものである。
【００１５】
クリーナ４ｃは、現像ユニット５によって像担持体４に可視像化された現像剤（以下トナーという）が転写材２に転写された後、像担持体４上に残ったトナーを除去するものである。本参考例に於いてクリーナ４ｃは像担持体４上にカウンター方向に配置されたブレードで、このブレードによってクリーニングされた廃トナーは廃トナー容器の中に送られ、廃トナー容器が満杯になると取り外して交換する。
【００１６】
（現像手段）
前記潜像を可視像化するために、現像ユニット５には四つの現像器（イエロー６Ｙ、マゼンタ６Ｍ、シアン６Ｃ、ブラック６Bk）を配置している。画像形成に際しては現像ユニット５が軸５ａを中心に回転移動し、現像すべき色に応じた各現像器６Ｙ〜６Bkが像担持体４に対向した位置で停止する。さらに現像スリーブ６ｂが感光ドラムに対し微少間隔（300μｍ程度）をもって対向するように位置決めする。
【００１７】
現像する色に対応する容器内のトナーを送り機構によって塗布ローラ６ａへ送り込み、回転する塗布ローラ６ａ及びブレード６ｄによって回転する現像スリーブ６ｂの外周にトナーを薄膜塗布し、且つトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）する。この現像スリーブ６ｂと、潜像が形成された像担持体４との間に現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて像担持体４にトナー現像を行うものである。これを各色について繰り返し、像担持体４に前記トナーによる可視像を順次形成する。
【００１８】
また各現像器６の現像スリーブ６ｂは、各現像器６が現像位置に回転移動されたときに装置本体Ａに設けられた図示しない各色現像用高圧電源と接続されており、各色の現像毎に選択的に電圧が印加される。なお、前記回転可能な現像器は装置本体Ａに対して個別に着脱可能に構成している。
【００１９】
（定着部）
定着手段７は転写材２に形成した画像を定着させるものであり、図１に示す如く、駆動回転する駆動ローラ７ａと、これに圧接して転写材２に熱及び圧力を印加する定着ローラ７ｂとからなる。即ち、中間転写ベルト80上のトナーを一括転写された転写材２は、定着手段７を通過する際に駆動ローラ７ａで搬送されると共に、定着ローラ７ｂによって熱及び圧力を印加される。これにより画像形成トナーが転写材２に定着する。
【００２０】
（中間転写体）
中間転写体３は、各色現像像を重畳的に順次転写されてから、一括して転写材２に転写するものである。本参考例に於いて中間転写体３は周長約440mmの無端状の中間転写ベルト３ａを駆動ローラ12、二次転写対向ローラ13、従動ローラ14の三本のローラにより張架して構成している。
【００２１】
図２に示すように、各ローラ12〜14は夫々図示しないステーで結合された両側板16に向けた軸受12ａ、13ａ、14ａによって回転自在に軸支され、駆動ローラ12が回転することにより画像形成動作に応じて図１に示す矢印Ａ方向に回転する。そして各ローラの軸受12ａは両側板16に精度良く位置決めされ、この３軸の軸間距離は繰り返し転写する一次転写像がずれることなく重なるように、像担持体４の外周長のほぼ整数倍となるように配置されている。
【００２２】
図３に示すように、中間転写ベルト３ａの片側端部内面には寄りを規制するリブ３ｂが形成されている。一方ローラー端部には溝フランジ12ｂ、14ｂを設けており、リブ３ｂと嵌合して中間転写ベルト３ａの軸方向への移動を規制している。
【００２３】
一般に複数の軸に張架されたベルトは、軸方向に力を受けていなければ軸方向に寄ることはないはずであるが、軸間距離の精度や、ベルトの厚み変化によって幅方向左右で張力に不均衡が生じると、張力が大きくかかる方向に寄り力が発生してしまう。従って、上記リブ３ｂによる寄り規制を行っている場合には、該リブ３ｂは溝フランジ12ｂの、13ｂの左右どちらか不特定の方向に寄っている。
【００２４】
そこで本参考例においては、図３に示すリブ側と非リブ側の軸間距離Ａ１、Ａ２を、意図的にＡ２＞Ａ１になるように構成している。これにより常に非リブ側の張力が高くなり、中間転写ベルト３ａがリブ３ｂと反対側に寄るために、リブ３ｂの寄りの方向を必ず溝フランジ12ｂ、13ｂの一方側に特定させることができる。このようにリブ３ｂが一定の張力を受けることで、軸方向の変動がなく安定したベルト回転を得ることができ、色重ね精度の良い画像を形成することができる。
【００２５】
また中間転写ベルト３ａの外周所定位置には離接可能なクリーニングユニット11を設けており、給送した転写材２に一括転写した後に残った残トナーを除去する。このクリーニングユニット11は帯電ローラ11ａを中間転写ベルト３ａに当接させ、トナーに転写時と逆の電圧を与えることにより像担持体４にトナーを静電的に回収させ、上記像担持体４のクリーナ４ｃにより回収するものである。
【００２６】
なお中間転写ベルト３ａのクリーニング方法としては上記静電クリーニングに限定するものではなく、ブレードやファーブラシ等の機械的な方法や、これらを併用して構成することでも良い。
【００２７】
（画像形成動作）
次に前記構成の装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。中間転写ベルト３ａの回転と同期して像担持体４を図１の矢印Ｂ方向へ回転し、この像担持体４に対して一次帯電手段４ｂによって像担持体表面を均一に帯電すると共に、スキャナー部10によりブラック画像の光照射を行い、像担持体４上にブラック潜像を形成する。この潜像形成と同時にブラック現像器６Bkを駆動し、前記像担持体４上の潜像にブラックトナーが付着するように像担持体４の帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加して現像し、一次転写ローラ15に前記トナーと逆極性の電圧を印加して像担持体４上のトナーを中間転写ベルト３ａ上に転写する。
【００２８】
このようにブラックトナーの転写が終了すると、次の現像器６が回転移動し、像担持体４に対向した位置に位置決めされ、ブラックと同様にしてマゼンタ、シアン、及びイエローの潜像形成及びトナー転写を順次行い、中間転写ベルト３ａ上にカラー画像を形成し、二次転写手段19によって給送部１より給送された転写材２に一括転写する。
【００２９】
そして画像形成後は転写材２を定着手段７へ搬送し、該定着手段７でトナー定着を行った後に排出ローラ対８によって排出部９へ排出して画像形成を終了するものである。
【００３０】
［実施形態］
次に、本発明に係る画像形成装置の実施形態について図を用いて説明する。図４は本実施形態に係る中間転写ベルトを説明する平面図である。上記参考例に於いて中間転写ベルト３ａに寄り力を安定して発生させる構成として軸間距離に差を設けて示したが、本実施形態においてはベルト自体の構成に特徴を有するものである。
【００３１】
図４に示す如く、本実施形態に係る中間転写ベルト17は内面側にリブ17ａを有すると共に、ベルト内部に芯体18を縦、横に配置している。ここで中間転写ベルト17を軸間に張架させるとベルト内部の芯体18に力が掛かって張力が発生するが、この張力を安定して発生させる芯体構成として、織布のように縦横に芯体を配置したものである。軸間の張力はベルト回転方向に配列された縦芯体18ａに主に発生し、横芯体18ｂは軸方向のベルト伸びを抑える。
【００３２】
この横芯体18ｂに張力がかかると回転方向に対し角度を有する方向の力が発生し、その作用により中間転写ベルト17には幅方向の寄り力が発生する。従ってこの横芯体18ｂの向きをリブ側から非リブ側に向かって回転方向側に角度αを有する構成とすることにより、中間転写ベルト17はリブ17ａと反対側の寄り力が発生し、リブ17ａの寄りの方向を必ず図示しない溝フランジの一方側に特定させることができる。従って軸方向の変動がなく安定したベルト回転を得ることができ、色重ね精度の良い画像を形成することができる。
【００３３】
ここで横芯体18ｂの角度αは0°＜α≦30°であることが望ましい。α＜0°では寄りの方向が逆になるため、リブ側に寄ることとなり、ベルトにシワが発生してしまうためである。また角度αがあまりに大きいと寄り力が大きくなりすぎてリブの強度等にも影響が及ぶため、30°以下程度が適当である。
【００３４】
なお本実施形態に於いて軸間距離はある程度の精度で左右一致させることが好ましいが、参考例に示した如くリブ17ａと反対側に寄るような軸間距離の関係としてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る画像形成装置に於いては、その寄り規制のためのリブと反対方向にベルト寄り力を発生させる構成としたことにより、中間転写体の幅方向の変動を抑止でき、安定したベルト回転を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】  参考例に係る中間転写体の側面図である。
【図３】  参考例に係る中間転写体の上面図である。
【図４】  実施形態に係る中間転写ベルトを説明する平面図である。
【図５】  従来例にかかる中間転写体の寄り規制機構を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ …装置本体
１ …給送部
１ａ …給送カセット
１ｂ …給送ローラ
１ｃ …ガイド板
１ｄ …レジストローラ対
２ …転写材
３ …中間転写体
３ａ …中間転写ベルト
３ｂ …リブ
４ …像担持体
４ａ …像担持体ユニットカバー
４ｂ …一次帯電手段
４ｃ …クリーナ
５ …現像ユニット
５ａ …軸
６ …現像器
６ａ …塗布ローラ
６ｂ …現像スリーブ
６ｄ …ブレード
７ …定着手段
７ａ …駆動ローラ
７ｂ …定着ローラ
８ …排出ローラ対
９ …排出部
10 …スキャナー部
10ａ …ポリゴンミラー
10ｂ …結像レンズ
10ｃ …反射ミラー
11 …クリーニングユニット
11ａ …帯電ローラ
12 …駆動ローラ
12ａ …軸受
12ｂ …溝フランジ
13 …二次転写対向ローラ
13ａ …軸受
13ｂ …溝フランジ
14 …従動ローラ
14ａ …軸受
15 …一次転写ローラ
16 …両側板
17 …中間転写ベルト
17ａ …リブ
18 …芯体
18ａ …縦芯体
18ｂ …横芯体
【図１】
0004046890.tif 000002
【図２】
0004046890.tif 000003
【図３】
0004046890.tif 000004
【図４】
0004046890.tif 000005
【図５】
0004046890.tif 000006