(57)【要約】【課題】従動ローラへの現像材の固着を低減させた画像形成装置及び画像形成装置の転写ベルト回転方法を提供する。【解決手段】現像材を担持する転写ベルトの内側に前記転写ベルトに接触するように設置され、前記転写ベルトの回転に従って回転する少なくとも１つの従動ローラの表面を、導電性素材を含有する離型性素材によって被覆する。離型性素材はシリコーン、フッ素樹脂から１種類以上選ばれる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に現像材像を形成する画像形成部と、
前記現像材像を搬送する転写ベルトと、
前記転写ベルトにより搬送される前記現像材像を記録媒体に転写する転写部と、
前記転写ベルトの内側に設置された、表面が離型性素材によって被覆された少なくとも一つの従動ローラと、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記従動ローラが、現像材を記録媒体に転写する２次転写ローラに前記転写ベルトを挟んで対向する２次転写ローラ対向従動ローラである請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記離型性素材が導電性素材を含むシリコーン、導電性素材を含むフッ素樹脂から１種類以上選ばれる請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成された現像材像を搬送する転写ベルトの内側に前記転写ベルトに接触するように画像形成装置に設置され、前記転写ベルトの回転に従って回転し、表面が導電性素材を含有する離型性素材によって被覆され、現像材を記録媒体に転写する２次転写ローラに前記転写ベルトを挟んで対向する２次転写ローラ対向従動ローラ。
【請求項５】
表面を、導電性素材を含有する離型性素材によって被覆した少なくとも一つの従動ローラを、現像材を担持する転写ベルトの内側に前記転写ベルトに接触するように画像形成装置に設置し、前記転写ベルトの回転に従って前記従動ローラを回転させる画像形成装置の転写ベルト回転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー機、プリンタなどの画像形成装置に係り、特に転写ベルトの寿命を向上させた画像形成装置、従動ローラ及び画像形成装置の転写ベルト回転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー機やプリンタなどの画像形成装置はトナーなどの現像材を感光体から転写ベルトに転写し、転写ベルトから記録媒体に転写し、加熱及び加圧することにより印字する。転写ベルトは転写ベルトの内側の複数のローラに掛け回されている。
【０００３】
従来の画像形成装置においては転写ベルトを掛け回しているローラに現像材が固着し、ローラの外径が変化することがあった。特に、現像材を転写する２次転写ローラに対向する２次転写ローラ対向従動ローラには現像材が固着することが多かった。
【０００４】
図４は、従来の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０を示す図である。図４に示すように２次転写ローラ対向従動ローラ６３０には転写ベルト２３０が掛け回されている。転写ベルト２３０は内側の両端に転写ベルト２３０の位置を規制する規制リブ２３０Ａを有する。
【０００５】
従来の従動ローラはアルミニウム、ステンレス、快削鉄鋼などの金属もしくはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ウレタンなどの弾性力を有する樹脂により形成されていた。このため現像材が固着しやすかった。特に端部Ｐ１に現像材が固着すると、２次転写ローラ対向従動ローラ６３０の外径が大きくなったり、ベルト搬送性能に偏りが生じたりするため、転写ベルト２３０に矢印Ｘの方向に寄りが発生する。このため、規制リブ２３０Ａの周辺Ｐ２に力が加わり、転写ベルト２３０に亀裂が生じるという問題点があった。
【０００６】
この点に関し、例えば特許文献１は転写ベルトの温度傾斜を生じさせないようにヒータを設けて転写ベルトを加温する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２０３７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、２次転写ローラ対向従動ローラ６３０の外径が大きくなったり、ベルト搬送性能に偏りが生じたりした場合には、加温しても転写ベルトに寄りが依然として発生し、亀裂が生じるという課題は解決できない。
【０００９】
本発明の目的は、従動ローラへの現像材の固着を低減させた画像形成装置、従動ローラ及び画像形成装置の転写ベルト回転方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、像担持体上に現像材像を形成する画像形成部と、現像材像を搬送する転写ベルトと、転写ベルトにより搬送される現像材像を記録媒体に転写する転写部と、転写ベルトの内側に設置された、表面が離型性素材によって被覆された少なくとも一つの従動ローラと、を備える画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、現像材が従動ローラに固着することを防止でき、転写ベルト２３０の寿命を延ばすことが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成例を示した図である。
【図２】本実施形態の２次転写ローラ対向従動ローラの断面図である。
【図３】本実施形態の２次転写ローラ対向従動ローラと従来の２次転写ローラ対向従動ローラにおける転写ベルトの寿命比較図である。
【図４】従来の従動ローラを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明による画像形成装置、従動ローラ及び画像形成装置の転写ベルト回転方法の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
（画像形成装置の概要）
図１は画像形成装置の構成例を示した図である。図１に示すように、画像形成装置は装置本体６０１の上部に例えばガラス板のような透明な材質の原稿載置用の原稿台６０２を備える。また、画像形成装置はこの原稿台６０２を覆うようにカバー６０３を装置本体６０１に開閉自在に備える。
【００１５】
画像形成装置は装置本体６０１内部の原稿台６０２の下面側に、原稿台６０２に載置された原稿の画像を光学的に読取るスキャンユニット（図示せず）を備える。例えばこのスキャンユニットは、キャリッジ６０４と、原稿に反射した露光ランプ６０５の光を反射する反射ミラー６０６，６０７，６０８と、この反射された光を変倍する変倍用レンズブロック６０９と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）６１０とを有する。キャリッジ６０４は原稿台６０２に向けて光を照射する露光ランプ６０５を備える。画像形成装置はキャリッジ６０４を原稿台６０２の下面に沿って往復動可能に備える。
【００１６】
キャリッジ６０４は、露光ランプ６０５を点灯させながら往動することにより、原稿台６０２に載置された原稿に露光する。この露光による原稿台６０２に載置されている原稿の反射光像は、反射ミラー６０６，６０７，６０８および変倍用レンズブロック６０９を経由してＣＣＤ６１０が受光する。ＣＣＤ６１０は受光した原稿の反射光像に対応する画像データを出力する。
【００１７】
画像形成装置は装置本体６０１内部のスキャンユニットの下方に画像形成部２２０を備える。画像形成部２２０は、例えばプリントエンジン（図示せず）とプロセスユニット（図示せず）を備える。
【００１８】
プリントエンジンは露光ユニット６１１を含む。プロセスユニットは、露光ユニット６１１に沿って位置する像坦持体である感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４と、感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４を挟んで露光ユニット６１１と対向する位置に無端状の転写ベルト２３０と、転写ベルト２３０を駆動するドライブローラ６２６と、転写ベルト２３０を挟んで感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４と対向する位置に１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４と、１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４を駆動させる転写ローラ駆動ユニットを含む。
【００１９】
画像形成装置は転写ベルト２３０を、ドライブローラ６２６、ガイドローラ６２７，６２８，６２９、及び２次転写ローラ対向従動ローラ６３０に掛け渡している。ガイドローラ６２７，６２８，６２９は転写ベルト２３０の位置を規制する。転写ベルト２３０はドライブローラ６２６から動力を受けて反時計方向に回転走行する。画像形成装置はガイドローラ６２７を上下動自在に設けており、ガイドローラ６２７はカム６３１の回動を受けて転写ベルト２３０側に移動する。そして、ガイドローラ６２７は転写ベルト２３０を感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４側に変位させる。
【００２０】
この画像形成部２２０は、画像データ（ＣＣＤ６１０から出力された画像信号）に基づく画像を形成し、その画像を搬送途中の記録媒体に印刷する画像形成プロセスを実行する。すなわち、ＣＣＤ６１０が出力した画像信号は適宜に処理された後、露光ユニット６１１が入力する。露光ユニット６１１はイエローカラーの画像信号に応じたレーザビームＢ１をイエローカラー用の感光体ドラム６２１に、マゼンタカラーの画像信号に応じたレーザビームＢ２をマゼンタカラー用の感光体ドラム６２２に、シアンカラーの画像信号に応じたレーザビームＢ３をシアンカラー用の感光体ドラム６２３に、ブラックカラーの画像信号に応じたレーザビームＢ４をブラックカラー用の感光体ドラム６２４に向けてそれぞれ発する。
【００２１】
１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４は、転写ベルト２３０側へ移動（下降）することにより、転写ベルト２３０を感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４に接触させて、感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４上の可視像を転写ベルト２３０に転写させる。
【００２２】
画像形成装置は感光体ドラム６２１の周囲に、図示しないドラムクリーナ，除電ランプ，帯電ユニット，現像ユニットを順に備える。ドラムクリーナは感光体ドラム６２１の表面に接するドラムクリーニングブレードを有し、感光体ドラム６２１の表面に残留している現像材をドラムクリーニングブレードによって掻き落とす。
【００２３】
除電ランプは感光体ドラム６２１の表面に残留している電荷を除去する。帯電ユニットは高電圧を感光体ドラム６２１に印加することにより、感光体ドラム６２１の表面に静電荷を帯電させる。この帯電が済んだ感光体ドラム６２１の表面に、露光ユニット６１１がレーザビームＢ１を照射する。この照射により、感光体ドラム６２１の表面に静電潜像が形成される。現像ユニットＴ１は、感光体ドラム６２１の表面にイエローカラーの現像材（トナー）を供給することにより、感光体ドラム６２１の表面の静電潜像を可視像化する。
【００２４】
他の感光体ドラム６２２，６２３，６２４も同様に、それぞれ対応した色の現像材を用いて各感光体ドラム６２２，６２３，６２４の表面の静電潜像を可視像化する。
【００２５】
画像形成装置は画像形成部２２０のドライブローラ６２６と対向する位置に、転写ベルト２３０を挟んでクリーナ６３６を備える。このクリーナ６３６は転写ベルト２３０に接するクリーニングブレード６３６ａを有し、転写ベルト２３０に残留している現像材をクリーニングブレード６３６ａによって掻き落とす。
【００２６】
印刷モードの変更は次のように行なう。画像形成装置は１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４の近傍に、フック６７１，６７２，６７３，６７４を備える。このフック６７１，６７２，６７３，６７４は、回動しながら１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４の軸に係合してその軸を持ち上げ、１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４を感光体ドラム６２１，６２２，６２３，６２４から引き離す方向に移動させる。１次転写ローラ６４１，６４２，６４３，６４４をいずれも移動させないか、又は移動させるものの組み合わせを変えることによりフルカラーモード、全離間モード、モノクロモードなどの印刷モードの変更を行なう。
【００２７】
次に、記録媒体の収納機構と供給機構について説明する。画像形成装置は露光ユニット６１１の下方に記録媒体を収納する複数の記録媒体カセット６５０を備える。これら記録媒体カセット６５０は互いに異なる記録媒体種の多数枚の記録媒体Ｐを積層状態で収容する。画像形成装置はこれら記録媒体カセット６５０の出口部分（図示右側）に記録媒体カセット６５０内の記録媒体を上部から１枚ずつ記録媒体を供給する記録媒体供給機構２２１をそれぞれ備える。そして、この記録媒体供給機構２２１は、いずれか１つの記録媒体カセット６５０から記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出す。この取り出し用の記録媒体供給機構２２１はピックアップローラ６５１と、記録媒体供給ローラ６５２ａと、分離ローラ６５２ｂとを含み、記録媒体カセット６５０から取り出された記録媒体Ｐを１枚ずつ分離して記録媒体搬送機構６５３に供給する。
【００２８】
次に、記録媒体の搬送経路について説明する。記録媒体搬送機構６５３は前記画像形成部２２０の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０を経由して上方の記録媒体排出口６５４まで延びている。記録媒体排出口６５４は装置本体６０１の外周面に連なる記録媒体排出部６５５に臨んでいる。また、画像形成装置は記録媒体搬送機構６５３の始端側に、各記録媒体供給機構２２１の近傍にそれぞれ搬送ローラ６５６を備える。この記録媒体搬送機構６５３はいずれかの記録媒体供給機構２２１が記録媒体を供給すると、この記録媒体を上記記録媒体排出部６５５まで搬送する。
【００２９】
また、画像形成装置は２次転写ローラ６３０ａを記録媒体搬送機構６５３の途中の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０と転写ベルト２３０を挟んで対向する位置に備える。画像形成装置はこれら２次転写ローラ対向従動ローラ６３０および２次転写ローラ６３０ａの搬送方向手前位置にレジストローラ６５８を備える。
【００３０】
レジストローラ６５８は、転写ベルト２３０と２次転写ローラ６３０ａとによる、現像材によって形成された画像の記録媒体への転写を行なう動作である転写動作と同期したタイミングにより、記録媒体Ｐを転写部である転写ベルト２３０と２次転写ローラ６３０ａの間に送り込む。２次転写ローラ６３０ａは、レジストローラ６５８から送り込まれた記録媒体Ｐを２次転写ローラ対向従動ローラ６３０上の転写ベルト２３０と挟み込みながら、転写ベルト２３０に転写されている現像材によって形成された可視画像をこの記録媒体Ｐに転写させ、印刷する。レジストローラ６５８は、転写ベルト２３０及び２次転写ローラ６３０ａを有する画像形成部２２０に対し、画像形成部２２０の転写動作と同期して記録媒体Ｐを搬送する。
【００３１】
画像形成装置は記録媒体搬送機構６５３の２次転写ローラ６３０ａより下流側の位置に、熱定着用の加熱定着装置を備える。この加熱定着装置は金属ローラと、定着ローラ６４５と、この金属ローラと定着ローラに掛け回される定着ベルトと、定着ローラ６４５に定着ベルトを挟んで当接する加圧ローラ６４６と、を備えている。加圧ローラ６４６は内部にヒータランプなどの加熱装置を備えている。
【００３２】
加熱定着装置は現像剤が転写された記録媒体Ｐを定着ローラ６４５と加圧ローラ６４６により挟み、搬送しながら加熱及び加圧する。この際、現像剤は記録媒体Ｐに定着する。なお、画像形成装置は記録媒体搬送機構６５３の終端に記録媒体排出ローラ６６１を備える。
【００３３】
画像形成装置は加熱定着装置の定着ローラ６４５と加圧ローラ６４６のニップの用紙搬送方向上流には用紙をニップに案内する入口ガイド６４７を有する。
【００３４】
画像形成装置は装置本体６０１に自動両面ユニット（以下、ＡＤＵと呼ぶ）２２２を備えていてもよい。ＡＤＵ２２２は記録媒体搬送機構６５３の終端とレジストローラ６５８への入り口に、ＡＤＵ２２２内の記録媒体Ｐを搬送する経路である副搬送路６６２を連結するように設置する。副搬送路６６２は記録媒体搬送機構６５３の画像形成部２２０に対する下流側（記録媒体搬送機構６５３の終端）から分岐し、この記録媒体搬送機構６５３の画像形成部２２０に対する上流側（レジストローラ６５８の上流側位置）に合流する。
【００３５】
この副搬送路６６２は両面印刷のために記録媒体Ｐの表裏を反転させる。画像形成装置は副搬送路６６２に記録媒体供給ローラ６６３，６６４，６６５を備えており、ＡＤＵ２２２は画像形成部２２０が記録媒体排出部６５５に搬送する記録媒体Ｐを逆送させ、副搬送路６６２を搬送して画像形成部２２０の上流側において記録媒体搬送機構６５３に合流させる。このように搬送すると、記録媒体Ｐの表裏は反転する。
【００３６】
画像形成装置は、副搬送路６６２により画像形成部２２０の上流側に戻された記録媒体Ｐを、記録媒体搬送機構６５３に合流した後、レジストローラ６５８により画像形成部２２０の転写動作に同期をとって、転写ベルト２３０と２次転写ローラ６３０ａが接する転写位置に送り込む。このように、画像形成装置は記録媒体Ｐの裏面に対しても転写ベルト２３０上の可視像を転写することにより印刷する。
【００３７】
このＡＤＵ２２２の副搬送路６６２は装置本体６０１に設けられた操作パネル７２４やネットワークを経由して装置本体６０１に接続しているコンピュータなどにより両面印刷が指定されると、上述した記録媒体Ｐの表裏を反転させる作動を行なう状態となる。
【００３８】
次に、付加的に設けられる装置について説明する。画像形成装置は記録媒体の供給源として２つの記録媒体カセット６５０を備える。装置本体６０１は記録媒体カセット６５０を３つ以上備えていてもよい。この他に、図示しないが手差しの記録媒体供給機構（以下、ＳＦＢと呼ぶ）や、数千枚の記録媒体を積層して収納することができる記録媒体供給機構である大容量給記録媒体フィーダ（以下、ＬＣＦと呼ぶ）を設けることもできる。画像形成装置はこれらＳＦＢやＬＣＦを、その記録媒体を供給する経路が記録媒体搬送機構６５３に合流するように装置本体６０１に備える。
【００３９】
画像形成装置は装置本体６０１に記録媒体種センサ２２３を備えていてもよい。画像形成装置は記録媒体種センサ２２３を、記録媒体搬送機構６５３の画像形成部２２０に対する上流側であり、レジストローラ６５８より上流側の位置に備え、この記録媒体搬送機構６５３は搬送される記録媒体Ｐの記録媒体種を検出する。この記録媒体種センサ２２３には、例えば記録媒体Ｐの厚さや光透過率を検知することにより記録媒体Ｐの種類を判定する公知のセンサを用いることができる。
【００４０】
記録媒体種センサ２２３は、ＳＦＢ又はＬＣＦを設置する場合には、ＳＦＢ及びＬＣＦからの記録媒体供給経路と記録媒体搬送機構６５３との合流地点より下流側に配置する。このように配置することにより、１個の記録媒体種センサ２２３により全ての記録媒体の供給源から記録媒体搬送機構６５３上を搬送される記録媒体Ｐの種種を検出することができる。
【００４１】
（従動ローラ）
図２は、本実施形態の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０の断面図である。図２に示すように、２次転写ローラ対向従動ローラ６３０は、アルミニウム、ステンレス、快削鉄鋼などの金属もしくはＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ウレタンなどの弾性力を有する樹脂によって形成されるベース基材１２と、このベース基材１２の表面を被覆し、離型性素材をベース基材１２に接着する接着層１１と、この接着層１１の表面を被覆する離型性素材層１０と、を有する。
【００４２】
離型性素材は、シリコーンすなわち有機ケイ素化合物の重合体、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などのフッ素樹脂から１種類以上選ばれる基剤を用いることができる。
【００４３】
シリコーン及びＰＴＦＥの場合は、接着層１１の上に薄膜を形成させ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦの場合はチューブを形成してこのチューブにより接着層１１を被覆する。膜厚は１０μｍ以上３０μｍが望ましく、２０μｍが最も望ましい。
【００４４】
離型性素材は、この基剤に導電性素材を分散させて構成される。導電性素材は炭素、銅などの導電性物質の粉体を用いる。離型性素材は、離型性素材をベース基材１２に被覆したときに体積抵抗値が１×１０５Ωとなるように導電性素材を含有する。
【００４５】
図３は、本実施形態の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０と従来の２次転写ローラ対向従動ローラにおける転写ベルト２３０の寿命比較図である。
【００４６】
縦軸は画像形成装置が印刷した枚数を示す。ｋは×１０００を表す。グラフＳ１乃至グラフＳ３は、従来の２次転写ローラ対向従動ローラを用いた結果である。図３に示すように、７３０００枚から２２７０００枚程度を印刷すると転写ベルト２３０が破断する。
【００４７】
グラフＥ１及びグラフＥ２は本実施形態の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０を用いた結果である。本実施形態の２次転写ローラ対向従動ローラ６３０を用いた場合、１３２２０００枚から１５１６０００枚程度印刷するまで転写ベルト２３０は破断しない。よって、本実施形態により転写ベルト２３０は７倍程度の延命が可能となり、直線Ａによって表わす基準寿命より寿命が延びる。
【００４８】
さらに、本実施形態においては、他の従動ローラに離型性素材を被覆することにより、さらに転写ベルト２３０の寿命を延ばすことが可能である。ここで、離型性素材を被覆する従動ローラとしては、転写ベルト２３０の内側にあり、転写ベルト２３０と接触し、転写ベルト２３０の回転に従動して回転する従動ローラが好適である。この従動ローラには、例えばガイドローラ６２７，６２８，６２９が含まれるが、これらに限られない。
【００４９】
以上述べたように、本実施形態の従動ローラは離型性素材が被覆されている。このため、現像材が従動ローラに固着することを防止でき、転写ベルト２３０の寿命を延ばすことが可能となるという効果がある。
【符号の説明】
【００５０】
１０：離型性素材層、
１１：接着層、
１２：ベース基材、
６３０：２次転写ローラ対向従動ローラ。
【図１】
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【図２】
2009217268.tif 000004
【図３】
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【図４】
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