(57)【要約】【課題】クリーニング部材に対向する支持ローラが分割ローラであっても，クリーニング部材によるクリーニング性に支障を来さない画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー像を担持する感光体ドラム１と，感光体ドラム１からトナー像の転写を受ける無端状の転写ベルト２と，転写ベルト２を張架して回転させる対向ローラ８や駆動ローラ７と，対向ローラ８に対向して設けられ，転写ベルト２の外側の表面に接触してクリーニングするクリーナブレード１１とを有する画像形成装置において，対向ローラ８が，軸方向に複数の分割片に分割されるとともに１本の軸に支持された分割ローラであり，その分割ローラと転写ベルト２との間に，無端状の緩衝フープ部材１２を挟持させることにより，分割片間の段差の転写ベルト２への影響を緩和した。【選択図】図１
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【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，前記像担持体からトナー像の転写を受ける無端状の転写ベルトと，前記転写ベルトを張架して回転させる複数の支持ローラと，前記複数の支持ローラの１つに対向して設けられ，前記転写ベルトの外側の表面に接触してクリーニングするクリーニング部材とを有する画像形成装置において，
前記複数の支持ローラのうち前記クリーニング部材が対向するものが，軸方向に複数の分割片に分割されるとともに１本の軸に支持された分割ローラであり，
前記分割ローラと前記転写ベルトとの間に挟持された無端状のフープ部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記フープ部材が，前記転写ベルトより厚いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記フープ部材のヤング率が，前記転写ベルトのヤング率より大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記フープ部材の剛性率が，前記転写ベルトの剛性率より大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
前記フープ部材の周長が，前記分割ローラの周長より長く，前記転写ベルトの周長より短いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
前記フープ部材の体積抵抗率が，前記転写ベルトの体積抵抗率または前記分割ローラの体積抵抗率より小さいことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，トナーを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。さらに詳細には，像担持体から一旦転写ベルトにトナー像を１次転写し，さらに転写ベルトから記録媒体にトナー像を２次転写する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，画像形成装置に用いられる各種のローラとしては，例えば特許文献１に現像ローラとして記載されるような金属ローラが挙げられる。転写ベルトを張り架ける支持ローラとしても，金属ローラを用いることができる。しかしながら近年では，金属ローラに代えて，さらに安価な樹脂製のローラを用いることが求められるようになっている。ここで，画像形成装置用として十分な幅を有するローラを樹脂の成形で作製するのは困難である。そこで，特許文献２に示すように，軸方向に複数の分割片に分割した分割ローラを１つの軸に通して使用することが行われる。
【特許文献１】特開２００２−９１１５８号公報
【特許文献２】特開２００５−２０１９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，前記した従来の技術には次に述べるような問題点があった。すなわち，１つの支持ローラが，複数の分割片を軸方向に並べたものとなる。一方，各分割片のサイズについては，個体差を完全になくすことはできない。このため分割片の境目には，小さいながら段差や溝が生じることになる。この段差や溝は，転写ベルトの弾力性のため，その外面上にも現れてしまう。一方，転写ベルト上のこの位置は，クリーニング部材によるクリーニングが行われる位置でもある。そのためクリーニング部材は，段差や凹みのある面上をクリーニングすることになる。このためクリーニング部材としては柔軟性のある材質のものが用いられる。しかし耐久使用によりクリーニング部材の柔軟性は劣化していく。このため，段差や凹みへの追従性が悪くなりクリーニング不良になってしまう。
【０００４】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，クリーニング部材に対向する支持ローラが分割ローラであっても，クリーニング部材によるクリーニング性に支障を来さない画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，トナー像を担持する像担持体と，像担持体からトナー像の転写を受ける無端状の転写ベルトと，転写ベルトを張架して回転させる複数の支持ローラと，複数の支持ローラの１つに対向して設けられ，転写ベルトの外側の表面に接触してクリーニングするクリーニング部材とを有する装置であって，複数の支持ローラのうちクリーニング部材が対向するものが，軸方向に複数の分割片に分割されるとともに１本の軸に支持された分割ローラであり，分割ローラと転写ベルトとの間に挟持された無端状のフープ部材を有している。
【０００６】
この画像形成装置では，分割ローラと転写ベルトとの間に，フープ部材が挟持されている。したがって，分割ローラの分割片の境目の段差は，フープ部材により緩和されて転写ベルトの外側の表面に現れることになる。このためクリーニング部材の柔軟性は，緩やかな段差に対応できれば十分である。よって，クリーニング部材が耐久により劣化した後であってもクリーニング不良が起こらない。
【０００７】
本発明の画像形成装置では，フープ部材が，厚さ，ヤング率（張力／伸び量），剛性率（せん断応力／変形量）の少なくとも１つにて転写ベルトを上回っていることが望ましい。これにより，フープ部材による段差の緩和がより確実だからである。
【０００８】
本発明の画像形成装置ではまた，フープ部材の周長が，分割ローラの周長より長く，転写ベルトの周長より短いことが望ましい。フープ部材の周長が分割ローラの周長より長いことにより，分割ローラへのフープ部材の組み付け作業がしやすい。また，使用時において，フープ部材の各箇所が，常時分割ローラに接触するわけではない。このため，フープ部材に段差の癖がつきにくい。一方，フープ部材の周長が転写ベルトの周長より短いことにより，フープ部材を転写ベルトの内側への組み付けが可能である。
【０００９】
本発明の画像形成装置ではさらに，フープ部材の体積抵抗率が転写ベルトの体積抵抗率または分割ローラの体積抵抗率より小さいことが望ましい。転写ベルトを有する画像形成装置では一般的に，支持ローラを介して転写ベルトが接地されることが多い。フープ部材の体積抵抗率が小さいことによって，分割ローラを介して転写ベルトを接地させる場合でも接地不良にならない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，クリーニング部材に対向する支持ローラが分割ローラであっても，クリーニング部材によるクリーニング性に支障を来さない画像形成装置が提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態に係る画像形成装置の主要部分は，図１の断面図に示すように構成されている。図１の画像形成装置は，感光体ドラム１と，転写ベルト２とを有している。感光体ドラム１の周囲には，帯電器３，露光器４，現像器５，１次転写ローラ６が配置されている。このうちの１次転写ローラ６は，転写ベルト２の内側に位置している。これにより，感光体ドラム１の表面上にトナー像を形成してこれを転写ベルト２の外側面上に１次転写するようになっている。
【００１２】
転写ベルト２は，無端ベルト状の部材である。転写ベルト２は，感光体ドラム１からトナー像の１次転写を受けるとともに，そのトナー像を印刷用紙１３に最終転写するまで担持するものである。転写ベルト２を張架するローラとしては，１次転写ローラ６の他，駆動ローラ７，対向ローラ８，テンションローラ９が設けられている。転写ベルト２は，これら４つのローラに張架されている。転写ベルト２の外側には，２次転写ローラ１０やクリーナブレード１１が設けられている。２次転写ローラ１０は，駆動ローラ７と対向して設けられている。クリーナブレード１１は，柔軟な素材で形成されており，対向ローラ８と対向して配置されている。さらに，対向ローラ８と転写ベルト２との間には，緩衝フープ部材１２が挟み込まれている。
【００１３】
対向ローラ８およびその周辺について，さらに説明する。本形態における対向ローラ８は，図２に示すように，軸方向に分割された分割ローラである。すなわち対向ローラ８は，複数の分割片８０を並べた構成となっている。個々の分割片８０は，導線性の付与された合成樹脂の成型品である。合成樹脂としては例えば，ポリアセタールやポリカーボネート等が使用できる。フッ素を配合して低摩擦性としたものであればなおよい。複数の分割片８０は，１本の回転軸８１に通されて全体として１つのローラとして機能するようになっている。分割片８０同士の境目８２の面はいずれも，回転軸８１に垂直である。また，回転軸８１は，接地されている。
【００１４】
かかる対向ローラ８に対して，図３に示すように，まず緩衝フープ部材１２が巻きかけられ，さらにその上に転写ベルト２が巻き架けられている。よって緩衝フープ部材１２は，対向ローラ８と転写ベルト２との間に挟まれている。さらに，この位置の転写ベルト２の外側面上に，クリーナブレード１１が押し当てられている。これにより，転写ベルト２の外側面とクリーナブレード１１の先端とが確実に接触するようになっている。
【００１５】
ここで，転写ベルト２および緩衝フープ部材１２はともに，柔軟性のある合成樹脂に導電性を付与した，ほぼ同様の素材で形成されている。ただし図３から判るように，転写ベルト２よりも緩衝フープ部材１２の方が厚い。これにより，転写ベルト２よりも緩衝フープ部材１２の方がヤング率が大きい。すなわち，張力が掛かったときの伸び量が小さい。また，転写ベルト２よりも緩衝フープ部材１２の方が剛性率が高い。すなわち，せん断応力が掛かったときの変形が少ない。むろんこのことは，厚さに差を付けること以外の方法で実現してもよい。例えば，使用する素材の材質自体の硬度に差を付けてもよい。すなわち，緩衝フープ部材１２の材質として，転写ベルト２の材質よりも硬度が高いものを用いることとしてもよい。その場合には，厚さに差を付ける必要はない。
【００１６】
また，緩衝フープ部材１２の周長は，対向ローラ８の周長より長く，転写ベルト２の周長より短くなければならない。緩衝フープ部材１２の周長が対向ローラ８の周長以下であると，対向ローラ８への緩衝フープ部材１２の組み付けが困難である。緩衝フープ部材１２の周長が対向ローラ８の周長より長いことにより，対向ローラ８に緩衝フープ部材１２を容易に組み付けることができる。
【００１７】
その一方で，緩衝フープ部材１２の周長が長すぎてもいけない。緩衝フープ部材１２の周長が転写ベルト２の周長に匹敵するほどもあれば当然，緩衝フープ部材１２を転写ベルト２の内部に収めることが著しく困難である。また，緩衝フープ部材１２の周長が対向ローラ８の周長に比してあまりに長すぎると，図１に示したように対向ローラ８のみで緩衝フープ部材１２を支持することが困難となる。その場合にはローラがもう１本必要となってしまう。総じて，緩衝フープ部材１２の周長が対向ローラ８の周長の１.４〜１.７倍程度の範囲内であれば，上記のいずれの問題もなく，好適である。
【００１８】
また，図２および図３から明らかなように緩衝フープ部材１２は，転写ベルト２を，対向ローラ８およびその回転軸８１を介して接地させる経路の途中に位置する。よって，緩衝フープ部材１２の抵抗が高いことは好ましくない。具体的には，緩衝フープ部材１２の体積抵抗率が，転写ベルト２および対向ローラ８の体積抵抗率のいずれよりも高いと，接地性が明らかに悪くなってしまう。このため緩衝フープ部材１２の体積抵抗率は，転写ベルト２および対向ローラ８の体積抵抗率のうち高い方よりは低くなければならない。こうであれば，転写ベルト２の接地性に対してさほど障害とならない。なお，緩衝フープ部材１２の体積抵抗率が，転写ベルト２および対向ローラ８の体積抵抗率のうち低い方よりもさらに低ければなおよい。体積抵抗率の調整は，配合する導電剤（金属やカーボンの粉末等）の配合量の調整により容易にできる。
【００１９】
本形態の画像形成装置では，緩衝フープ部材１２の存在により，以下のような利点がある。まず，本形態の画像形成装置では，対向ローラ８が複数の分割片８０を並べて構成されている。これにより図４に示すように，分割片８０同士の境目８２のところに，樹脂成型品の個体差により不可避的に段差８３ができる。段差８３ができるのは分割片８０の半径の個体差による。なお，分割片８０の断面形状の不整により境目８２のところに溝ができることもある。以下の説明では段差８３ができている場合について説明するが，溝ができている場合も同様である。図４は，対向ローラ８および緩衝フープ部材１２および転写ベルト２の，回転軸８１に平行な断面図である。この段差８３のため，またテンションローラ９による張力のため，その上に被せられている緩衝フープ部材１２や転写ベルト２は，段差８３に倣って変形する。このため傾斜区間８４ができる。
【００２０】
しかしながら，分割片８０のすぐ上を覆う緩衝フープ部材１２が傾斜区間８４でなす傾斜は緩やかである。すなわち，傾斜区間８４での緩衝フープ部材１２の傾斜角θ１は小さい。緩衝フープ部材１２は転写ベルト２より柔軟性が低いからである。より詳細にいえば，傾斜区間８４の緩衝フープ部材１２には，幅方向の張力や半径方向のせん断応力が作用する。しかし緩衝フープ部材１２のヤング率や剛性率が高いため，急峻な変形状態にはならないのである。よって，その上を覆う転写ベルト２も，緩衝フープ部材１２の変形状況に倣った変形状況となる。すなわち，転写ベルト２が傾斜区間８４でなす傾斜角は，緩衝フープ部材１２と同じくθ１であり，小さい。このように段差８３による転写ベルト２の変形が緩やかであるため，クリーナブレード１１は十分にこの変形に対応して，転写ベルト２の表面全体に接触できる。このためクリーニング不良にはならない。
【００２１】
もし緩衝フープ部材１２がないと，図５に示すように，分割片８０のすぐ上を転写ベルト２が直接に覆うことになる。この場合の傾斜区間８５における転写ベルト２の傾斜角θ２は，図４中のθ１よりかなり大きい。転写ベルト２は緩衝フープ部材１２に比較して柔軟だからである。つまり，段差８３の影響が，転写ベルト２の表面にまともに現れてしまうのである。
【００２２】
このため，クリーナブレード１１がこの転写ベルト２の変形状況に対応することが難しい。耐久使用によりクリーナブレード１１が古くなってきた場合に特にそうである。クリーナブレード１１は，古くなると柔軟性が低下するからである。このため，傾斜区間８５のところで転写ベルト２とクリーナブレード１１との間に隙間ができてしまうことがある。このことが従来にはクリーニング不良の発生原因となっていたのである。本形態では，緩衝フープ部材１２を用いることにより，かかる弊害を排除している。
【００２３】
また，緩衝フープ部材１２は，常時図４のように変形しているわけではない。緩衝フープ部材１２が変形しているのは，対向ローラ８と転写ベルト２との間に挟まれているときだけである。緩衝フープ部材１２の周長が対向ローラ８の周長より長いからである。このため，緩衝フープ部材１２に変形癖がついてしまうことはない。
【００２４】
以上詳細に説明したように本実施の形態に係る画像形成装置では，対向ローラ８と転写ベルト２との間に，緩衝フープ部材１２を設けている。そして緩衝フープ部材１２として，転写ベルト２よりも変形しにくいものを用いている。これにより，対向ローラ８を分割ローラとした場合であっても，その分割片８０の境目８２の段差８３が転写ベルト２にあまり影響しないようにしている。こうして，安価な合成樹脂による分割ローラを，クリーナブレード１１に対向するローラ８として採用しつつ，耐久使用後においても，段差によるクリーニング不良が生じない画像形成装置が実現されている。なお，緩衝フープ部材１２の周長や抵抗率の調整により，装置の構成を複雑にすることもなく，転写ベルト２の接地性を害することもないようにしている。
【００２５】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，図１では感光体ドラム１が１つしかない構成を示したが，多数の感光体ドラム１を持つタンデム式の画像形成装置であってもよい。また，使用する現像剤は１成分系でも２成分系でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る画像形成措置の全体の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態の画像形成装置における対向ローラを示す斜視図である。
【図３】実施の形態の画像形成装置における対向ローラとその周辺部分を示す断面図である。
【図４】実施の形態の画像形成装置における対向ローラの分割片の境目付近の断面図である。
【図５】緩衝フープ部材がない場合の対向ローラの分割片の境目付近の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    感光体ドラム
２    転写ベルト
６    １次転写ローラ
７    駆動ローラ
８    対向ローラ
９    テンションローラ
１１  クリーナブレード
１２  緩衝フープ部材
８０  分割片
８１  回転軸
【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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