JP2003316167A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中間転写ベルトの厚みによる線速増加の影響を
受けることなく、厚みによる線速増加に転写材の搬送速
度を合わせることなく、中間転写ベルトの厚みに対し十
分に２次転写バックアップローラの半径を大きくするこ
となく、あるいは分離性能を犠牲にすることなく、２次
転写部において速度差による画像の等倍率の悪化や画像
歪みなどを発生させない画像形成装置とする。 【解決手段】中間転写ベルトの厚みをｔ、２次転写バッ
クアップローラの半径をｒとした場合、ｔ／ｒ≧０．０
１となる条件で、２次転写ローラと２次転写バックアッ
プローラの中心を結んだ線に垂直な仮想線と、２次転写
ローラと２次転写バックアップローラが形成するニップ
部の回転方向上流側から進入する中間転写ベルトとのな
す角度θとした場合に、２次転写ローラに巻きつく方向
に０°≦θ≦５°とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特にトナー画像を1次転写して転写材に転写させる
２次転写部まで搬送する中間転写ベルトと、該中間転写
ベルトと転写材に当接可能な２次転写ローラと、該２次
転写ローラに対向する位置に配設し前記中間転写ベルト
を支持する２次転写バックアップローラとを備え、前記
中間転写ベルトの厚みをｔ、前記２次転写バックアップ
ローラの半径をｒとした場合、ｔ／ｒ≧０．０１となる
画像形成装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来のトナー画像を1次転写して転写材
に転写させる２次転写部まで搬送する中間転写ベルトを
用いた画像形成装置では、２次転写ローラに対向する位
置に配設し前記中間転写ベルトを支持する２次転写バッ
クアップローラの半径を小さく設定すると、中間転写ベ
ルトと転写材の分離を容易に行うことができるようにな
った。 【０００３】この場合、より安定して分離を行うため
に、２次転写ローラの配置により決定する２次転写点
を、２次転写バックアップローラに中間転写ベルトが巻
きついた部分に設定することがあった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の画像
形成装置のように２次転写ローラの配置により決定する
２次転写点を２次転写バックアップローラに中間転写ベ
ルトが巻きついた部分に設定すると、中間転写ベルトの
トナー画像を担持している最外層部の線速は、２次転写
バックアップローラの表面線速に対し、中間転写ベルト
の厚み分だけ増速される。このため、レジストローラ対
等で転写材の搬送を行い、転写材の線速を中間転写ベル
トの２次転写バックアップローラに巻きついていない平
坦な部分の線速に合わせて搬送して２次転写を行った場
合は、先の中間転写ベルトの厚み分だけ増速されている
中間転写ベルト最外層に転写材が接触するために、２次
転写部において速度差が生じ、画像の等倍率の悪化や画
像歪みなどが発生するという問題があった。 【０００５】この現象は、中間転写ベルトが厚く、中間
転写バックアップローラの半径が小さいとより顕著とな
る。特に2次転写バックアップローラの半径ｒと中間転
写ベルトの厚みｔがｔ／ｒ≧０．０１になると、線速増
加は中間転写ベルトの２次転写バックアップローラに巻
きついていない平坦な部分の線速に対し１％以上とな
り、画像の悪化が顕著になる。 【０００６】ここで、図３に示すように、平坦部の中間
転写ベルト２１の線速をＶａとすると、２次転写バック
アップローラ２２に巻きついた中間転写ベルト２１の最
外層の線速Ｖｂは中間転写ベルト２１の厚みにより増加
し、Ｖｂ≒｛（ｒ＋ｔ）／ｒ｝×ＶａからＶａ／Ｖｂ≒
１＋ｔ／ｒ（以下（１）式という）となる。線速が１％
以上とは、Ｖａ／Ｖｂ≧１．０１であるが、（１）式の
関係からｔ／ｒ≧０．０１となることから、線速１％以
上になるのはｔ／ｒ≧０．０１の時となる。 【０００７】２次転写ローラと２次転写バックアップロ
ーラ２２のニップ部を中間転写ベルト２１に巻きついて
いる領域として、ｔ／ｒと画像の悪化を評価したとこ
ろ、表１のようになった。なお、表１の「○」は「画像
の悪化がない」、「△」は「画像の悪化が少し発生す
る」、「×」は「画像の悪化が大きい」という評価であ
る。 【０００８】 【表１】 【０００９】ｔ／ｒ≧０．０１で悪くなる原因として
は、中間転写ベルト２１の像担持体側（表面側）が伸び
ることにより、担持しているトナー画像を転写する際に
影響が発生し、画像の乱れや飛散等が発生しているため
と考えられる。 【００１０】ここで、ｔ／ｒ≧０．０１で評価を上げよ
うとする方法として、中間転写ベルト２１の厚みによる
線速の増加分に転写材の搬送速度を増速して合わせる方
法が考えられる。しかし、中間転写ベルト２１の厚みは
必ず製造公差を持ってその公差内で変動しており、厳密
に線速を合わせることは困難である。また、弾性体を含
む多層構造の中間転写ベルトでは、中間転写ベルトの厚
みの公差内変動が大きく、また２次転写点での転写材と
２次転写ローラの押し圧による変形などで厚みが特定で
きず、搬送速度を一意的に合わせるのは困難である。 【００１１】また、他の方法として、中間転写ベルト２
１の厚みに対し十分に２次転写バックアップローラ２２
の半径を大きくして線速の増加を抑える方法も考えられ
るが、画像形成装置全体が大きくなってしまうという問
題があった。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点に
鑑みてなされたものであり、トナー画像を1次転写して
転写材に転写させる２次転写部まで搬送する中間転写ベ
ルトと、該中間転写ベルトと転写材に当接可能な２次転
写ローラと、該２次転写ローラに対向する位置に配設し
前記中間転写ベルトを支持する２次転写バックアップロ
ーラとを備え、前記中間転写ベルトの厚みをｔ、前記２
次転写バックアップローラの半径をｒとした場合、ｔ／
ｒ≧０．０１となる画像形成装置において、前記２次転
写ローラと２次転写バックアップローラの中心を結んだ
線に垂直な仮想線と、前記２次転写ローラと２次転写バ
ックアップローラが形成するニップ部の回転方向上流側
から進入する前記中間転写ベルトとのなす角度θとした
場合、前記２次転写ローラに巻きつく方向に０°≦θ≦
５°となる画像形成装置としたものである。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図１は、本発明の画像形成装置を
示す図であり、複数の画像形成ユニット１２乃至１５を
備えており、これら画像形成ユニット１２乃至１５には
それぞれ感光体ドラム１２ａ乃至１５ａおよびトナーコ
ンテナを含む現像器１２ｂ〜１５ｂが備えられている。
図示の例では、画像形成ユニット１２乃至１５はそれぞ
れブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
およびシアン（Ｃ）に対応しており、これら画像形成ユ
ニット１２乃至１５、すなわち感光体ドラム１２ａ乃至
１５ａは中間転写ベルト１の送り方向（搬送経路）に沿
って配列され、最上流側に感光体ドラム１２ａが位置
し、最下流側に感光体ドラム１５ａが位置している。 【００１４】中間転写ベルト１は、駆動ローラ４、支持
ローラ５、２次転写バックアップローラ２によって支持
されており、中間転写ベルト１は駆動ローラ４によって
実線矢印で示す方向に駆動され、支持ローラ５によって
所定の張力（テンション）が加えられる。そして、２次
転写バックアップローラ２は、２次転写ローラ３に対向
して配置されている。駆動ローラ４と支持ローラ５との
間には１次転写部が規定され、前述の画像形成ユニット
１２乃至１５はこの１次転写部に沿って配列されてい
る。 【００１５】転写材上に画像形成を行う際は、感光体ド
ラム１２ａ乃至１５ａ上に中間転写ベルト１の送りに同
期させてトナー画像を形成し、このトナー画像を中間転
写ベルト１上に順次１次転写して１次転写像を形成す
る。転写材が給紙ユニット６から用紙反転ローラ７およ
びレジストローラ９を経由して２次転写位置に搬送され
る。転写材は、中間転写ベルト１とともに２次転写バッ
クアップローラ２と２次転写ローラ３に挟持されて、ト
ナー画像が２次転写ローラ３により転写材に２次転写さ
れる。 【００１６】その後、転写材は、定着装置１０に搬送さ
れて定着された後、排紙トレイ１１に排出される。な
お、手差し用ローラ８を用いて手差しによって転写材を
搬送するようにしてもよい。 【００１７】図２に中間転写ベルト１と２次転写ローラ
３および２次転写バックアップローラ２の配置を示す。
２次転写ローラ３と２次転写バックアップローラ２の中
心を結んだ線がＡである。２次転写ローラ３と２次転写
バックアップローラ２が形成するニップ部を通り、線Ａ
に対して垂直な仮想線がＢである。仮想線Ｂとニップ部
の上流側から進入する中間転写ベルト１のなす角がθで
ある。θは、中間転写ベルト１が２次転写ローラ３に巻
きつく方向を正としている。図２に示すように、２次転
写ローラ３と２次転写バックアップローラ２が形成する
ニップ部を通り２次転写ローラ３と２次転写バックアッ
プローラ２の中心を結んだ線に垂直な仮想線Ｂと、ニッ
プ部の上流側から進入する中間転写ベルト１のなす角θ
が、０°≦θであれば、２次転写点Ｃは、従来技術であ
る図３のような線速の増加の影響は受けないことが判
る。すなわち、０°≦θであれば、中間転写ベルト１が
２次転写ローラ３に巻きつく前に２次転写点が存在し、
中間転写ベルト１の線速はＶａのままで２次転写するこ
とになり、中間転写ベルト１の線速の曲率部分の増速の
影響を受けなくなる。 【００１８】このように、中間転写ベルト１の最外層が
厚み分増速するのは、２次転写バックアップローラ３に
巻きついた部分である。２次転写点をこの巻きつく前に
配置すれば、トナー画像を担持している中間転写ベルト
１の最外層の線速は、２次転写バックアップローラ３に
巻きついていない平坦な部分の線速であり、当然厚みの
変化を受けることはない。このような状態に２次転写点
を設定するには、上述したように０°≦θであり、２次
転写ローラ３に巻きつく方向であればよい。 【００１９】しかし、中間転写ベルト１のなす角θを大
きくし２次転写ローラ３への巻きつきを大きく設定する
と、２次転写点から転写材と中間転写ベルト１が分離す
る部分までが長くなり、２次転写バックアップローラ３
の半径を小さく設定した場合の分離性の良さが半減して
しまう。また、巻きつきが大きいと、厚紙などの転写材
が２次転写点に進入した場合に、転写材が無理に２次転
写ローラ３の半径方向に曲げられるため、搬送抵抗が増
加し安定した転写および搬送が行われなくなる。そこ
で、本発明では、０°≦θ≦５°とする。 【００２０】そこで、図１の画像形成装置を用いてｔ／
ｒとθを種々変化させた条件で評価を行った。なお、本
発明は、ｔ／ｒ≧０．０１のため、それ以上の条件のみ
に限定して行った。評価は、「×」が「画像の悪化が大
きい」、「△」が「画像の悪化が少し発生した」、
「○」が「薄紙の分離性の低下が確認された」、「▲が
薄紙の分離性の低下が確認されたのに加え、厚紙の搬送
抵抗が増加した」、「◎」が「問題なし」とした。結果
は、表２の通りである。 【００２１】 【表２】 【００２２】この表２からもｔ／ｒ≧０．０１の場合
に、０°≦θ≦５°が良いことが判る。 【００２３】なお、本実施例の中間転写ベルト１は、２
次転写バックアップローラ３に接する弾性率の高い基層
と、弾性体を含むその他の層による多層で構成すること
が好ましい。これは、１次転写性の向上のためであり、
例えば、基層の材質をＰＶＤＦ、弾性層をＣＲとし、そ
の上層をＰＴＦＥとすればよい。 【００２４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、中間転写ベルトの厚みをｔ、２次転写バ
ックアップローラの半径をｒとした場合、ｔ／ｒ≧０．
０１となる条件で、２次転写ローラと２次転写バックア
ップローラの中心を結んだ線に垂直な仮想線と、２次転
写ローラと２次転写バックアップローラが形成するニッ
プ部の回転方向上流側から進入する中間転写ベルトとの
なす角度θとした場合に、２次転写ローラに巻きつく方
向に０°≦θ≦５°とすることにより、中間転写ベルト
の厚みによる線速増加の影響を受けることなく、厚みに
よる線速増加に転写材の搬送速度を合わせることなく、
中間転写ベルトの厚みに対し十分に２次転写バックアッ
プローラの半径を大きくすることなく、あるいは分離性
能を犠牲にすることなく、２次転写部において速度差に
よる画像の等倍率の悪化や画像歪みなどを発生させない
画像形成装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の画像形成装置を示す構成図である。 【図２】本発明の画像形成装置の一部を示す図である。 【図３】従来の画像形成装置の一部を示す図である。 【符号の説明】 １、２１：中間転写ベルト ２、２２：２次転写バックアップローラ ３：２次転写ローラ ４：駆動ローラ ５：支持ローラ １２〜１５：画像形成ユニット １２ａ〜１５ａ：感光体ドラム １２ｂ〜１５ｂ：現像器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】トナー画像を1次転写して転写材に転写さ
   せる２次転写部まで搬送する中間転写ベルトと、該中間
   転写ベルトと転写材に当接可能な２次転写ローラと、該
   ２次転写ローラに対向する位置に配設し前記中間転写ベ
   ルトを支持する２次転写バックアップローラとを備え、
   前記中間転写ベルトの厚みをｔ、前記２次転写バックア
   ップローラの半径をｒとした場合、ｔ／ｒ≧０．０１と
   なる画像形成装置において、 前記２次転写ローラと２次転写バックアップローラの中
   心を結んだ線に垂直な仮想線と、前記２次転写ローラと
   ２次転写バックアップローラが形成するニップ部の回転
   方向上流側から進入する前記中間転写ベルトとのなす角
   度θとした場合、前記２次転写ローラに巻きつく方向に
   ０°≦θ≦５°とすることを特徴とする画像形成装置。