JP5464797B2

JP5464797B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5464797B2
Application number: JP2007230297A
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Inventors: 智雄秋月; 大紫村; 健二金成; 雅博鈴木
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Filing date: 2007-09-05
Publication date: 2014-04-09
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Description

本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真記録方式を利用する画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置には、トナーを用いた電子写真方式が多く用いられている。これらの画像形成装置において、像担持体である感光ドラム上に担持されている現像剤像であるトナー像を、転写材又は中間転写ベルト表面に対して静電的に転移させる転写工程がある。

転写工程において、トナーを静電的に転移させるために、必要なバイアスを与える転写バイアス印加手段が設けられている。高圧電源に接続されている転写手段として、感光体ドラムに対して記録材搬送ベルトや中間転写ベルトをはさんで対向位置（記録材搬送ベルトや中間転写ベルトの裏面側）に転写ローラなどの接触転写部材を配置した構成のものがよく用いられている。

図１８は転写部材として転写ローラを用いた構成断面図である。図１８に示すように、感光ドラム１０２ａには、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１２０が、接触領域Ｎ１で当接している。１次転写用の転写ローラ１４５ａは、中間転写ベルト１２０と接触領域Ｎ２で当接している。従って、１次転写用の転写ローラ１４５ａと各感光ドラム１０２ａは、中間転写ベルト１２０を介してニップを形成している。転写ローラ１４５ａには、１次転写用電源１４０ａが接続されている。

感光ドラム１０２ａ上に形成されたトナー像は、１次転写用電源１４０ａから１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ１４５ａにより、回転している中間転写ベルト１２０上に１次転写される。

この構成において、接触領域Ｎ１外に、中間転写ベルト１２０と転写ローラ１４５ａの回転方向上流側の接触開始端がある場合には、感光ドラム１０２ａ上のトナー像が中間転写ベルト上にプレ転写してしまう。プレ転写は、転写ローラ１４５ａに印加する転写バイアスにより形成される転写電界により発生し、プレ転写により、所謂、飛び散りなどの画像品位の低下が発生するおそれがある。

また、接触領域Ｎ１内に、中間転写ベルト１２０と転写ローラ１４５ａと回転方向下流側の接触終了端がある場合には、中間転写ベルト１２０と感光ドラム１０２ａの剥離部において急激な電位変化により剥離放電が発生することがある。剥離放電により、中間転写ベルト上のトナー像が乱れてしまうおそれがある。剥離放電を抑制するため、除電部材を設けた構成では、装置の大型化、コストアップを招いてしまう。

さらに、中間転写ベルト１２０と転写ローラ１４５ａの接触幅（所謂、転写ニップ幅）が転写ローラ１４５ａの撓みの影響で長手方向で不均一となるおそれがある。この場合、転写工程に必要な電流が長手方向で不均一となり、転写不良などの画像不良が発生する。

一方で、ブラシ状の転写手段を用いた構成が提案されている。転写手段として転写ブラシ用いる構成は、ブラシを構成する各々の繊維が独立して転写ベルトもしくは中間転写ベルトと接触している。このため、転写ベルトもしくは中間転写ベルトとの接触領域が長手方向の当接状態を均一にすることができ、転写不良を抑制している（特許文献１）。

図１９は転写部材として転写ブラシを用いた構成断面図である。図１８と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図１９に示すように、１次転写用の転写ブラシ１４６ａは、中間転写ベルト１２０を介して各感光ドラム１０２ａに当接している。感光ドラム１０２ａ上に形成されたトナー像は、１次転写バイアスが印加された転写ブラシ１４６ａにより、回転している中間転写ベルト１２０上に１次転写される。

本構成において、接触領域Ｎ１内に、中間転写ベルト１２０と転写ブラシ１４６ａの上流側の接触開始端があるので、感光ドラム１０２ａ上のトナー像が中間転写ベルト１２０上にプレ転写することを抑制できる。このため、所謂、飛び散りなどの画像品位の低下を抑制できる。

また、接触領域Ｎ１外に、中間転写ベルト１２０と転写ブラシ１４６ａ下流側の接触終了端があるので、中間転写ベルト１２０と感光ドラム１０２ａの剥離部において急激な電位変化による剥離放電は発生しない。

しかし、転写ブラシ１４６ａを長期に使用した場合、転写ブラシ１４６ａの先端部がつぶれて変形を起こすといった問題があった。

具体的には、転写ブラシ１４６ａを中間転写ベルト１２０に押圧することで、転写ブラシ１４６ａを構成する各々の繊維は倒れる。このような状態で使用された場合は、転写ブラシ１４６ａの繊維に倒れた状態の癖が付き変形する場合があった。

この結果、中間転写ベルト１２０と転写ブラシ１４６ａの所望の接触領域が形成されないので、上述したプレ転写、剥離放電、接触幅の不均一による転写不良などの問題が発生してしまう。

転写手段として、摺動性のよい導電シート部材（以下、転写シートと呼ぶ）を記録材搬送ベルトや中間転写ベルト裏面と面接触させ、所定の位置に固定する方法が提案されている。

例えば、タンデム型のカラー画像形成装置において、弾性シート部材と記録材搬送ベルトの間に、摺動性のよい導電シート部材（転写シート）を挟んで固定する。この際、弾性シートの部材を中央から両端にかけて圧を強くなるような異なる弾力にて形成されたものを用いる。この構成において、均一な転写電流を印加して、転写不良を抑制する方法が提案されている（特許文献２）。

図２０は転写部材として転写シートを用いた構成断面図である。図１８と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図２０に示すように、１次転写用の転写シート１４７ａは、記録材搬送ベルト１３５と接触領域Ｎ２を有した状態で当接し、さらに、弾性シート１４８ａに当接し、押圧されている。

弾性シート１４８ａは、弾性シート支持部材１４９ａに支持されている。

従って、弾性シート１４８ａは、転写シート１４７ａを介して、記録材搬送ベルト１３５を付勢し、さらに画像形成中においては記録材Ｐも介して各感光ドラム１０２ａを付勢する。転写シート１４７ａには、１次転写用電源１４０ａが接続されている。感光ドラム１０２ａ上に形成されたトナー像は、１次転写バイアスが印加された転写シート１４７ａにより、記録材搬送ベルト１３５上担持搬送されている記録材Ｐに重畳転写される。

本構成においても、接触領域Ｎ１（記録材Ｐと感光ドラム１０２ａの接触領域と略同一）内に、記録材搬送ベルト１３５と転写シート１４７ａの上流側の接触開始端を配置させる。これにより、プレ転写を抑制でき、所謂、飛び散りなどの画像品位の低下を抑制できる。

また、接触領域Ｎ１外に、記録材搬送ベルト１３５と転写シート１４７ａ下流側の接触終了端を配置させる。これにより、記録材Ｐと感光ドラム１０２ａの剥離部において急激な電位変化による剥離放電は発生しない。

特開平０５−１２７５４６号公報特許３３８８５３５号公報

しかしながら、特許文献２に示すような、従来例の構成では、使用を続けた場合に、転写シートの波うちが発生する場合があった。波うちにより接触領域Ｎ１、転写ニップ幅の面圧が不均一になり、転写電流値が不均一になるため、転写不良を生じてしまう。

上記の現象は、以下の２つの理由により発生する。

１．転写シートの貼り付け精度
転写シート１４７ａの貼り付け精度が悪いと転写シート１４７ａを延ばした部分や縮ませた部分が発生してしまう。特に長手方向に縮ませた部分に対応して波うちが発生してしまう。

２．耐久による転写シートの伸び
使用を続けていった場合に、ベルトの寄り力などで転写シート１４７ａが長手方向への伸び力を受ける。すなわち、転写シート１４７ａを固定する手段は、中間転写ベルト１２０又は記録材搬送ベルトの回転方向上流側を固定し、下流側を固定しない。この場合、上流側においては、固定手段によりシートの伸びを防止する方向に力が働くのに対して、下流側においては、固定手段を有していない。このため、転写シート１４７ａの伸びを防止する方向に力が働かない。従って、転写シートが下流側ほど長くなるように伸びて、波うちとなってしまう。

このような転写シートの波うちを防止する手段として、以下の３つの手段が考えられる。

１．転写シートの剛性を上げる
２．転写シートを弾性シート転写面側に貼り付ける
３．転写シートの上流・下流共に固定する
しかし、以下に述べるような理由から用いることが出来ない。

１．のように転写シート１４７ａの剛性を上げると、伸びを防止する効果はあるものの、転写シート１４７ａを弾性シート１４８ａにきれいに追従させて配置することが出来なくなってしまう。この結果、転写シート１４７ａと弾性シート１４８ａがお互いに反発し合い、使用時に転写シート前側に出っ張る形になってしまうことがある。

すると、転写電界により、感光ドラム上のトナー像が中間転写ベルト１２０又は記録材上にプレ転写し、所謂、飛び散りなどの画像品位の低下を発生させてしまう場合がある。

また、転写シート１４７ａが硬いことから特に転写シート１４７ａの端部において中間転写ベルト１２０又は記録材搬送ベルトを削ってしまう。削れたカスが、濃度検知や色ずれ検知のセンサ対向ローラに入った場合には、センサの信号ノイズになってしまう。また、削れたカスが、中間転写ベルト１２０又は記録材搬送ベルトと転写シート１４７ａの間に混入した場合には転写不良を発生してしまう。

２．のように転写シート１４７ａを弾性シート１４８ａに貼り付けると、伸びを防止する効果はあるものの、貼り付け精度が非常にシビアになってしまう。転写シート１４７ａを縮ませてとりつけてしまった部分に対応して凸部が発生してしまい、接触領域Ｎ１、転写ニップ幅の面圧が不均一になり、転写電流値が不均一になるため、転写不良を生じてしまう。

３．のように転写シート１４７ａの上流・下流共に固定すると、伸びを防止する効果は若干あるものの、上流・下流の間の部分は固定されていないので、結局伸びは発生してしまい、波うちを発生させてしまう。その上、２箇所を固定するために転写シート１４７ａの貼り付け精度は２．と同様にシビアになってしまい、接触領域Ｎ１、転写ニップ幅の面圧が不均一になり、転写電流値が不均一になるため、転写不良を生じてしまう。

尚、本課題は、中間転写ベルトを用いた画像形成装置の場合においても、記録材に直接重畳転写するような記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置の場合においても同様の現象が発生する。

そこで本発明は、簡易な構成により装置の大型化、コストアップを招くことなく、使用初期から後期まで、プレ転写、剥離放電を抑制でき、高品質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写されたトナー像を搬送する回転可能な無端状ベルト部材と、前記無端状ベルト部材の前記像担持体との接触面に対応する前記無端状ベルト部材の裏面に接触する転写手段と、を有し、電圧が印加された前記転写手段によって前記像担持体から前記無端状ベルト体側へトナー像が転写される画像形成装置において、前記転写手段は、前記無端状ベルト部材の裏面に接触し、前記無端状ベルト部材の方向へ押圧される転写シートと、を備え、前記転写シートは一端が固定され他端が自由端で、且つ、前記自由端が前記無端状ベルト部材の回転方向下流側に配置されており、前記転写シートの一端側を保持する保持部材を有し、前記保持部材は、前記無端状ベルト部材の移動方向と直交する長手方向に関して、前記保持部材の中央側が両端側よりも前記無端状ベルト部材の回転方向下流側に突出する形状であり、前記保持部材によって前記転写シートの一端側を支持することで、前記転写シートの一端側を中央側が両端側よりも前記無端状ベルト部材の回転方向下流側に突出する形状に変化させることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成により装置の大型化、コストアップを招くことなく、使用初期から後期まで、プレ転写、剥離放電を抑制でき、高品質な画像を得ることができる。

［第一実施形態］
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。

（１）画像形成装置
図１は本実施形態に係るカラー画像形成装置（電子写真方式の中間転写方式のフルカラープリンタ）を示す概略構成図である。

図１に示すように、カラー画像形成装置は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の画像を形成する４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを備えている。４つの画像形成部１は一定の間隔をおいて一列に配置されている。

各画像形成部１には、それぞれ像担持体としての感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが設置されている。各感光体ドラム２の周囲には、帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、転写シート（シート状転写部材、転写手段）５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがそれぞれ設置されている。帯電ローラ（帯電手段）３と現像装置（現像手段）４間の上方には露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。各現像装置４には、それぞれ負帯電特性のイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。

感光体ドラム２は、負帯電の有機感光体でアルミニウムのドラム基体上に感光層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。

帯電ローラ３は、それぞれ感光体ドラム２に所定の圧接力で接触しており、帯電バイアス電源（不図示）によって、所望の帯電バイアスを印加され、各感光体ドラム２表面を所定の電位に均一に帯電する。なお、各感光体ドラム２は各帯電ローラ３により負極性に帯電される。

露光装置（レーザスキャナ装置）７は、ホストコンピュータ（不図示）からそれぞれ入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光をレーザ出力部（不図示）から出力する。出力されたレーザ光は、各反射ミラー（不図示）を介して各感光体ドラム２表面を画像露光し、各帯電ローラ３で帯電された各感光体ドラム２表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。

現像装置４は、現像方式として、接触現像方式を用いており、現像剤担持体としての現像ローラを有している。現像ローラ上の薄層担持されたトナーは現像駆動手段（不図示）により回転した現像ローラにより感光体ドラム２との対向部（現像部）に搬送される。感光体ドラム上に形成された静電潜像は、現像電圧印加手段（不図示）により現像ローラに印加された現像バイアスによりトナー像として現像（反転現像）される。

現像装置４における各現像ローラと各感光体ドラム２は、フルカラー画像形成モードでは当接であり、後述するモノカラー画像形成モードでは画像を形成する現像部以外の現像ローラと感光体ドラム２は離間するような構成となっている。これは、現像ローラとトナーの劣化、消耗を防止するためである。

１次転写用の転写シート５は、導電性を持たせたナイロン、ＥＶＡ、ＰＥなどの樹脂により形成されたシートにより構成されている。

中間転写ベルト２０は、回転可能な中間転写体（無端状ベルト部材）である。中間転写ベルト２０は、ＰＶｄＦ（弗化ビニリデン樹脂）、ＥＴＦＥ（四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂、あるいは、例えばＥＰＤＭ等のゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにＰＴＦＥなど弗素樹脂を分散したものを被覆したものである。

感光ドラム２ａは、中間転写ベルト２０の表面（接触面）に当接している。転写シート５ａは、転写部保持部材１６ａに保持された弾性部材（押圧部材）１５ａにより、中間転写ベルト２０の裏面（接触面と反対の面）へ面接触して押圧されている。このように、弾性部材１５ａは、転写シート５ａと中間転写ベルト２０を介して各感光ドラム２ａに付勢して１次転写部Ｎを形成している。転写シート５ａには、１次転写用電源４０ａが接続されている。

感光ドラム２ａ上に現像されたトナー像は、１次転写バイアスが印加された転写シート５ａにより、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。

以上が画像形成部１Ｙの転写部構成であり、他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋについても同様の構成となっている。

２次転写対向ローラ２３は、中間転写ベルト２０を介して２次転写ローラ２４と当接して、２次転写部Ｍを形成している。２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト２０に接離自在に設置されている。中間転写ベルト２０の２次転写部Ｍより回転方向下流側に、クリーニング用帯電部材（接触帯電部材）としての帯電ローラ（ＩＣＬローラ）３０が接触している。ＩＣＬローラ３０は、中間転写ベルト２０表面に残った転写残トナーを除去して回収する。ＩＣＬローラ３０にはクリーニング用電源（不図示）が接続され、ＩＣＬローラ３０とクリーニング用電源とによってベルトクリーニング装置が構成されている。

２次転写部Ｍより記録材Ｐの搬送方向下流側には、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂを有する定着装置１２が設置されている。

（画像形成動作）
次に、カラー画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される画像形成部１の各感光ドラム２は、それぞれ帯電ローラ３によって一様に本実施の形態では負極性に帯電される。そして、露光装置７は、入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザ光を帯電された各感光ドラム２上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。

そして、先ず静電潜像が形成された感光ドラム２ａ上に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによりイエローのトナーを感光体表面の帯電電位に応じて静電吸着させることで静電潜像を顕像化し、現像像とする。イエローのトナー像は、１次転写部Ｎにて１次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写シート５ａにより、回転している中間転写ベルト２０上に１次転写される。イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト２０は画像形成部１Ｍ側に回転される。

そして、画像形成部１Ｍにおいても、同様にして感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト２０上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、１次転写部Ｎにて転写される。

以下、同様にして中間転写ベルト２０上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部１Ｃ、１Ｂｋの感光ドラム２ｃ、２ｄで形成されたイエロー、ブラックのトナー像を各１次転写部Ｎにて順次重ね合わせる。これにより、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト２０上に形成する。

中間転写ベルト２０上のフルカラーのトナー像先端が２次転写部Ｍに移動されるタイミングに合わせて、給送ローラ（レジストローラ）１３により記録材Ｐを２次転写部Ｍに搬送する。記録材Ｐに、２次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された２次転写ローラ２４によりフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは、定着装置１２に搬送されて、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂ間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して記録材Ｐ表面に熱定着し、外部に排出される。これにより、一連の画像形成動作を終了する。

１次転写時において、感光ドラム２上に残留している１次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置６によって除去されて回収される。２次転写後に中間転写ベルト２０上に残った２次転写残トナーは、ＩＣＬローラ３０によって以下のように回収される。

ＩＣＬローラ３０を中間転写ベルト２０と接触させてクリーニング用電源（不図示）からバイアスを印加することによって二次転写残トナーを同時に帯電する。二次転写後の二次転写残トナーは、ＩＣＬローラ３０部での放電によって強制的にトナーと逆極性（正極性）に帯電され、回収される。

（２）１次転写機構
１次転写機構について説明する。

図２は画像形成部１Ｙにおける１次転写機構を示す斜視図である。図２に示すように、弾性部材１５ａは、ＰＥＴ樹脂からなり、縦８．５ｍｍ、横２２５ｍｍ（長手幅方向）のシート状となっている。

転写シート５ａは、導電性を持たせたナイロン系樹脂からなり、縦９．５ｍｍ、横２２５ｍｍの略長方形状となっている。

抵抗値としては、転写シート５ａの中間転写ベルト２０との接触面側に接触面相当のアース電極を取り付けている。転写電圧を印加する転写電圧電極との両電極間に２５Ｖ印加を行ったときの抵抗値が１×１０^６Ωのものを用いている。

転写シート５ａの厚みは、１５０μｍとした。転写シート５ａの厚みは、４０μｍ以上４００μｍ以下が好適である。転写シート５ａの厚みは、薄いほど弾性部材１５ａの形状に追従しやすく、ニップ形状が安定しやすいが、シートが伸び易く、波うちが発生しやすい。転写シート５ａの厚みは、厚いほど、シートが伸び難く、波うちは発生しにくいが、弾性部材１５ａの形状にきれいに追従し難く、ニップ形状が不安定になり易く、転写不良（接触ムラに対応した転写ムラ）を発生し易くなる。

図３は画像形成部１Ｙにおける転写部保持部材１６ａの斜視図である。

転写部保持部材１６ａは感光ドラム２ａと中間転写ベルト２０の接線方向から４５°傾いた形状に平面の保持面を有している。転写保持部材１６ａの材質は導電性樹脂からなり、本実施の形態においては、１次転写用電源４０ａから印加される１次転写バイアスの給電部材を兼ねている。

図４に画像形成部１Ｙにおける１次転写機構の概略図を示す。

転写シート５ａは、図４に示すように、弾性部材１５ａの上流側側面に両面テープ（稜線Ｂから３ｍｍまでの所に取り付けてある）にて縦９．５ｍｍの転写シート５ａを取り付けてある。弾性部材１５ａと転写シート５ａを弾性を利用して折り曲げることで、弾性部材１５ａのベルト側接触面部分を転写シート５ａが覆った状態で、中間転写ベルト２０に接触できる。

両面テープへの貼り付け時に、転写シート５ａの一端部側（中間転写ベルト２０に当接しない端部側）は略稜線Ｂ上に配置する。転写シート５ａの幅方向中央部（ベルト幅方向中央部）は、ｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ直線の稜線Ｂを基準として、感光体ドラム側に反らせる。

ここで、転写シート５ａのシート幅方向の長さをＬとし、転写シート５ａの反らせ量（シート幅方向端部に対する中央部の凹み量）ｈとしたとき、ｈ／Ｌが０．０００２以上０．００４以下であればよい。

これにより、転写シート５ａの感光体ドラム側（中間転写ベルト２０に当接する端部側）において、転写シート５ａの幅方向中央部から両端部にかけて感光体ドラム２から遠くなる方向に反り、逆クラウン形状となる。すなわち、転写シート５ａの中間転写ベルト回転方向上流側（無端状ベルト部材回転方向上流側）が凹形状に反る。

これにより、中間転写ベルト２０と転写シート５ａの接触面側にて、転写シート５ａの幅方向中央部に比べて、両端部のほうが中間転写ベルト回転上流側に引っ張られるように反らせられる。これにより、転写シート５ａの中間転写ベルト２０の回転方向下流側にてよりベルト長手方向（ベルト幅方向と直交する方向）に縮もうとする力を働かせることができる。

転写シート５ａの中央部の反らせ量ｈは、４５μｍ以上９００μｍ以下が好適である。転写シート５ａの反らせ量を大きくするほど、波うちを抑制できるが、転写シート５ａの折り曲げ部が不安定になりやすい。このため、ニップ形状が不安定になり易く、転写不良（接触ムラに対応した転写ムラ）を発生し易くなる。転写シート５ａの反らせ量を小さくするほど、ニップ形状が安定し、転写不良を抑制し易くなるが、波うちが発生し易くなる。

なお、他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋについても同様の構成となっている。

（３）本実施形態の画像形成装置の、画像出力実験結果
次に、本実施形態の画像形成装置の、画像出力実験の結果について説明する。

画像形成耐久試験として、記録材には、ＣＬＣカラーレーザーコピア用紙（Ｃａｎｏｎ販売、商品名）を用い、ＣＭＹＫの各色印字率４％の画像を用いて１０万枚印刷を行った。耐久開始時と、その後１万枚おきに画像サンプリングを行った。実験を行った雰囲気環境は温度２３℃、湿度５０％である。

印字モードとしては普通紙モードを用い、実験に用いた画像形成装置において、このときのプロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃ、スループットは１分間に１８枚である。

サンプリング画像としては、ベタ画像、ハーフトーン画像、文字細線画像をそれぞれＣＭＹＫＲＢＧ色にて出力した。

サンプリング画像から画像評価を行い、以下４つの画像不良（（１）飛び散り、（２）剥離放電、（３）転写均一性）の観点でランク付け評価を行った。

ランクとしては、画像不良がまったく発生しない場合を○、わずかに確認できる場合を○△、確認できる場合を△、少し悪い場合を△×、悪い場合を×として、ランク付けを行った。

図５は評価結果を示す図である。図５に示すように、本実施形態の画像形成装置では、１０万枚の耐久を通じて、画像不良は発生しなかった。

（４）比較例１〜３の画像形成装置の、画像出力実験結果
次に、従来例などの比較例１〜３の画像形成装置の、画像出力実験の結果について説明する。画像形成耐久試験方法、評価方法としては、先述と同等の方法を用いた。

比較例１としては、転写シートを反らせることなく取り付けた１次転写機構を用いた画像形成装置を用いた。

比較例２としては、転写ブラシを中間転写ベルト２０に接触させた１次転写機構（接触面積は転写シートのときと同等とした）を用いた画像形成装置を用いた。

比較例３としては、転写ローラを中間転写ベルトに接触させた１次転写機構を用いた画像形成装置を用いた。

図６は評価結果を示す図である。図６に示すように、比較例１では、耐久枚数が８万枚を超えた所から転写不良が確認された。

比較例２では、耐久枚数が５万枚を超えた所から剥離放電が確認され、さらに７万枚を超えた所から飛び散りと転写不良が確認された。

比較例３では、耐久を通じて飛び散りのレベルは若干悪かった。また、７万枚を超えた所から剥離放電が確認され、さらに９万枚を超えた所から転写不良が確認された。

（効果）
上述の如く、転写シート５ａの中間転写ベルト回転方向下流側にて、転写シート５ａの幅方向両端部に長手方向に縮もうとする力を働かせることにより、画像形成初期のみならず後期においても転写シート５ａの波うちの発生を抑制できる。

これにより、簡易な構成により装置の大型化、コストアップを招くことなく、使用初期から後期までプレ転写を抑制でき、画像品位の低下を抑制できる。中間転写ベルト、転写ベルト裏面に除電部材がなくても剥離放電を抑制でき、高品質な画像を得ることができる。

［第二実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図７は本実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。図８は転写部保持部材１６ａを中間転写ベルト２０との接触面側から見た状態を示す概略図である。

図７、図８に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の転写部保持部材１６に変えて転写部保持部材２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ）を設けたものである。

転写部保持部材２６ａは、中間転写ベルト回転方向上流側において、シート幅方向中央部に対してシート幅方向両端部がｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ中間転写ベルト２０の回転方向上流側になるように逆クラウン形状となっている。

転写部保持部材２６ａの形状に合わせて、弾性部材１５ａ、転写シート５ａを転写部保持部材２６ａに取り付ける。これにより、中間転写ベルト２０と転写シート５ａの接触面側にて、転写シート５ａのシート幅方向中央部に比べて、端部側のほうが中間転写ベルト回転方向上流側に引っ張られるように反る。これにより、転写シート５ａの中間転写ベルト回転方向下流側にて長手方向に縮もうとする力を働かせることができる。

かかる構成により、上記第一実施形態と同様に、転写シート５ａの中間転写ベルト回転方向下流側にて、転写シート５ａの幅方向両端部に長手方向に縮もうとする力を働かせることにより、画像形成初期のみならず後期においても転写シート５ａの波うちの発生を抑制できる。

［第三実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図９は本実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。図９に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第一実施形態の弾性部材１５、転写部保持部材１６に変えて、弾性部材（保持部材）３５を設けたものである。

弾性部材３５ａは、ウレタンの発泡スポンジ層からなる発泡スポンジ状の弾性体を縦５ｍｍ（中間転写ベルト回転移動方向）、横２２５ｍｍ（長手幅方向）、高さ５ｍｍ（中間転写ベルト接触面に対して垂直方向）、の略直方体形状である。

抵抗値としては、弾性部材３５ａの中間転写ベルト２０との接触面側に接触面相当のアース電極を取り付け、転写電圧を印加する転写電圧電極との両電極間に１００Ｖ印加を行ったときの抵抗値が４×１０^６Ωのものを用いている。

硬度は、弾性部材３５ａの中間転写ベルト２０との接触面側をアスカーＣ（５００ｇｆ）測定した値で３０°である。

転写シート５ａは、導電性を持たせたＰＥにより形成され、縦９．５ｍｍ、横２２５ｍｍの略長方形状である。転写シート５ａの厚みは、３５０μｍとした。

抵抗値としては、転写シート５ａの中間転写ベルト２０との接触面側に接触面相当のアース電極を取り付け、転写電圧を印加する転写電圧電極との両電極間に２５Ｖ印加を行ったときの抵抗値が１×１０^６Ωのものを用いている。

図１０は画像形成部１Ｙにおける１次転写機構の概略図である。図１０に示すように、転写シート５ａは、弾性部材３５ａの中間転写ベルト回転方向上流側の側面に両面テープ（稜線Ｂから３ｍｍまでの所に取り付けてある）にて取り付けてある。転写シート５ａは、略５ｍｍの稜線Ａ部（弾性部材３５ａの高さ分）で折り返してある。稜線Ａ部で折り返すことで、弾性部材３５ａのベルト側接触面部分を略全面、転写シート５ａが覆った状態で、中間転写ベルト２０に接触できる。

両面テープへの貼り付け時に、転写シート５ａの一端部側（中間転写ベルト２０に当接しない端部側）は略稜線Ｂ上に配置する。

転写シート５ａの幅方向中央部（ベルト幅方向中央部）は、ｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ直線の稜線Ｂを基準として、感光体ドラム側に反らせる。

これにより、転写シート５ａの感光体ドラム側（中間転写ベルト２０に当接する端部側）において、転写シート５ａの幅方向中央部から両端部にかけて感光体ドラム２から遠くなる方向に反り、逆クラウン形状となる。

［第四実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第四実施形態について図を用いて説明する。上記第一、第三実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１１は本実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。図１１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第三実施形態の弾性部材３５ａに変えて、弾性部材（保持部材）４５ａを設けたものである。

弾性部材４５ａは、弾性部材３５ａと同様に、ウレタンの発泡スポンジ状の弾性体を縦５ｍｍ（中間転写ベルト回転移動方向）、横２２５ｍｍ（長手幅方向）、高さ５ｍｍ（中間転写ベルト接触面に対して垂直方向）、の略直方体形状である。

弾性部材４５ａは、中間転写ベルト２０の回転方向に関して、シート幅方向中央部をシート幅方向両端部を基準としてｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ中間転写ベルト回転方向下流側に突出したクラウン形状としたものである。

弾性部材４５ａに転写シート５ａを取り付けることにより、上記第一実施形態と同様に、転写シート５ａの中間転写ベルト回転方向下流側にて、転写シート５ａの幅方向両端部に長手方向に縮もうとする力を働かせることにより、画像形成初期のみならず後期においても転写シート５ａの波うちの発生を抑制できる。

［第五実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第五実施形態について図を用いて説明する。上記第一、第三実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１２は本実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。図１２に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第三実施形態の弾性部材３５ａの中間転写ベルト回転方向上流側の側面に転写部保持部材５６ａを取り付けたものである。転写部保持部材５６ａは、金属からなり、１次転写用電源４０ａから印加される１次転写バイアスの給電部材を兼ねている。

図１３は転写部保持部材５６ａを中間転写ベルト２０との接触面側から見た状態を示す概略図である。図１３に示すように、転写部保持部材５６ａは、シート幅方向中央部に対して端部がｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ中間転写ベルト回転方向上流側になるように逆クラウン状（端部にて１．０ｍｍ、中央部にて０．８ｍｍ）となっている。

転写部保持部材５６ａの高さ（中間転写ベルト接触面に対する垂直方向の長さ）は、４ｍｍとなっており、転写部保持部材５６ａが転写シート５ａを介して中間転写ベルト２０を押すことはない。

転写部保持部材５６ａに転写シート５ａを取り付けることにより、中間転写ベルト２０と転写シート５ａの接触面側にて、転写シート５ａのシート幅方向中央部に比べて、端部のほうが中間転写ベルト回転方向上流側に引っ張られるように反る。

［第六実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第六実施形態について図を用いて説明する。上記第一、第三実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１４は本実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。図１４に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第三実施形態の弾性部材３５ａの中間転写ベルト回転方向上流側の側面に転写部保持部材６６ａを取り付けたものである。

転写部保持部材６６ａは上底１ｍｍ、下底５ｍｍ、横２２５ｍｍ（シート幅方向の長さ）、高さ４ｍｍ（中間転写ベルト接触面に対する垂直方向の長さ）、の略台形柱形状である。上底は、中間転写ベルト側の中間転写ベルト回転方向の長さである。下底は、上底に対向する面の中間転写ベルト回転方向の長さである。

転写部保持部材６６ａは、金属からなり、１次転写用電源４０ａから印加される１次転写バイアスの給電部材を兼ねている。転写部保持部材６６ａの高さは、転写部保持部材６６ａが転写シート５ａを介して中間転写ベルト２０を押すことがない高さになっている。

転写シート５ａは、縦１１．５ｍｍ、横２２５ｍｍの略長方形状である。転写部保持部材６６ａに転写シート５ａを取り付ける。この際、転写部保持部材６６ａの斜面側にて、転写シート５ａのシート幅方向端部に対して中央部がｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ端部より転写部保持部材６６ａの斜面上の感光体ドラム側方向になるように反らせ、逆クラウン形状にする。

［第七実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第七実施形態について図を用いて説明する。上記第一、第六実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は本実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。図１５に示すように、本実施形態の画像形成装置は、上記第六実施形態の転写部保持部材６６ａに変えて、転写部保持部材７６ａを設けたものである。

転写部保持部材７６ａは、上底１ｍｍ、下底５ｍｍ、横２２５ｍｍ（シート幅方向の長さ）、高さ４ｍｍ（中間転写ベルト接触面に対する垂直方向の長さ）、の略台形柱形状である。上底は、中間転写ベルト側の中間転写ベルト回転方向の長さである。下底は、上底に対向する面の中間転写ベルト回転方向の長さである。転写部保持部材７６ａの高さ（中間転写ベルト接触面に対して垂直方向の距離）は、転写部保持部材７６ａが転写シート５ａを介して中間転写ベルト２０を押すことがないようになっている。

図１６は転写部保持部材７６ａを示す概略図である。図１６（ｂ）は転写部保持部材７６ａを中間転写ベルト２０と転写シート５ａとの接触面と平行な任意の平面で切り取った場合の断面図である。図１６に示すように、略台形柱形状の斜面側は逆クラウン形状をとっている。転写部保持部材７６ａは、シート幅方向中央部に対して端部がｈ（ｈ＝０．２ｍｍ）だけ中間転写ベルト回転方向上流側になるような逆クラウン形状をとっている。

転写シート５ａは縦１１．５ｍｍ、横２２５ｍｍの略長方形状である。転写部保持部材７６ａに転写シート５ａを取り付けることにより、中間転写ベルト２０と転写シート５ａの接触面側にて、転写シート５ａの中央部に比べて、両端部のほうが中間転写ベルト回転方向上流側に引っ張られるように反る。

［第八実施形態］
次に本発明に係る画像形成装置の第八実施形態について図を用いて説明する。上記第一、第三実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図１７は本実施形態に係る画像形成装置（電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタ）の概略構成図である。図１７に示すように、本実施の形態の画像形成装置は、４つの各感光ドラム上に形成された各色のトナー像を記録材上に順次重ね合わせて転写するタンデム型のカラー画像形成装置に、上記第三実施形態の１次転写機構を適用したものである。

カラー画像形成装置は、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの４つの画像形成部（画像形成部）を備えており、これらの４つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。

画像形成部１における１次転写機構は、上記第三実施形態と同一の構成であるが、中間転写ベルト２０の代わりに、記録材担持体としての記録材搬送ベルト（無端状ベルト部材）８０が用いられている。

弾性部材３５ａは転写シート５ａと当接し、記録材搬送ベルト８０を介して各感光ドラム２ａを付勢している。他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋについても同様の構成となっている。

記録材搬送ベルト８０は、駆動ローラ２１と支持ローラ３７間に張架されており、駆動ローラ２１の駆動によって矢印方向（時計方向）に回転（移動）される。記録材搬送ベルト８０上の画像形成部１Ｙの上流側には、転写媒体としての記録材Ｐを記録材搬送ベルト８０上に静電吸着させる吸着ローラ３６が設置されている。

記録材搬送ベルト８０の記録材搬送方向の画像形成部１Ｂｋの下流側には、定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２ｂを有する定着装置１２が設置されている。

次に、本実施の形態のカラー画像形成装置による画像形成動作について説明する。

各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋへの現像像の形成については、上記第一実施形態と同一であるため、説明は省略する。

記録材Ｐは、現像像の形成タイミングに合わせて、給送ローラ（レジストローラ）１３で搬送される。搬送された記録材Ｐは、駆動ローラ２１の駆動によって移動される記録材搬送ベルト８０表面に、吸着バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された吸着ローラ３６によって静電吸着される。吸着された記録材Ｐは、画像形成部１Ｙの転写ニップ部Ｎに搬送され、転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写シート５ａにより、イエローのトナー像を転写される。

イエローのトナー像が転写された記録材Ｐは、記録材搬送ベルト８０表面に吸着されたまま画像形成部１Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍの転写部ニップＮにおいても、同様にして感光体ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像をイエローのトナー像上に重ね合わせて、転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写シート５ｂにより転写される。

以下、同様にして記録材Ｐ上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像を順次重ね合わせて、フルカラーのトナー像を記録材Ｐ上に形成する。

フルカラーのトナー像が形成された記録材Ｐは、記録材搬送ベルト８０表面から分離されて定着装置１２に搬送され、トナー像を定着された後、外部に排出され、一連の画像形成動作が終了する。

記録材搬送ベルト８０は、通常は表面にトナー像を直接担持させる事はない。しかし、ジャム時や非画像部への地かぶりなどによって、記録材搬送ベルト８０上に汚染トナーが付着することや、濃度検知やカラーレジストレーション補正等の動作時に記録材搬送ベルト８０上に直接検知用パッチを担持することがある。このような記録材搬送ベルト８０上のトナーを清掃するために、清掃工程が所定のタイミングで行われる。清掃工程は、各画像形成部１にて転写シート５に転写時とは逆極性のクリーニングバイアスを印加して、記録材搬送ベルト８０上の汚染トナーを感光体ドラム２に転移し、ドラムクリーニング装置６に回収して行われる。

本実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を得ることが出来る。すなわち、簡易な構成により装置の大型化、コストアップを招くことなく、使用初期から後期までプレ転写を抑制でき、画像品位の低下を抑制できる。中間転写ベルト、転写ベルト裏面に除電部材がなくても剥離放電を抑制でき、高品質な画像を得ることができる。

なお、上述した各実施形態において、中間転写方式とタンデム転写方式のカラー画像形成装置を用いて説明したが、本発明はかかる構成に限定されるものではない。例えば、記録材搬送ベルトを用いたモノクロ画像形成装置や中間転写方式において記録材搬送ベルトを用いたカラー画像形成装置など、類似の構成において転写シートを用いた構成にも適用できる。

また、上述した各実施形態において、転写シートの形状を長方形（即ち端部は直線）として、転写シートの端部の反らせ方として説明したが、転写シートは長方形でなくともよい。例えば、端部が曲線となる構成でもよい。

また、上述した各実施形態において、転写シートの反らせ方として転写シートを略平面の配置対象に対して、逆クラウン形状に反らせて配置する方法や、逆クラウン形状の曲面の配置対象に対して貼り付けて反らせて配置する方法について説明した。本発明は、この両者を組み合わせた構成であってもよい。

また、上述した各実施形態において、転写シートの反らせ方として逆クラウン形状にて説明したが、テーパー形状など他の方法で凹形状にして反らせてもよい。

第一実施形態に係るカラー画像形成装置を示す概略構成図である。１次転写機構を示す斜視図である。転写部保持部材の斜視図である。１次転写機構の概略図である。評価結果を示す図である。評価結果を示す図である。第二実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。転写部保持部材を中間転写ベルトとの接触面側から見た状態を示す概略図である。第三実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。１次転写機構の概略図である。第四実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。第五実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。転写部保持部材を中間転写ベルトとの接触面側から見た状態を示す概略図である。第六実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。第七実施形態に係る１次転写機構を示す斜視図である。転写部保持部材を示す概略図である。第八実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。転写部材として転写ローラを用いた構成断面図である。転写部材として転写ブラシを用いた構成断面図である。転写部材として転写シートを用いた構成断面図である。

符号の説明

Ｂ …稜線
Ｍ …２次転写部
Ｎ …１次転写部
Ｎ１、Ｎ２ …接触領域
Ｐ …記録材
１ …画像形成部
２ …感光体ドラム（像担持体）
３ …帯電ローラ
４ …現像装置
５ …転写シート（シート状転写部材）
６ …ドラムクリーニング装置
７ …露光装置
１２ …定着装置
１２ａ …定着ローラ
１２ｂ …加圧ローラ
１３ …給送ローラ
１５ …弾性部材（押圧部材）
１６、２６、５６、６６、７６ …転写部保持部材
２０ …中間転写ベルト（無端状ベルト部材）
２１ …駆動ローラ
２３ …２次転写対向ローラ
２４ …２次転写ローラ
３０ …帯電ローラ
３５ …弾性部材
３６ …吸着ローラ
３７ …支持ローラ
４０ａ …１次転写用電源
８０ …記録材搬送ベルト（無端状ベルト部材）

Claims

トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写されたトナー像を搬送する回転可能な無端状ベルト部材と、前記無端状ベルト部材の前記像担持体との接触面に対応する前記無端状ベルト部材の裏面に接触する転写手段と、を有し、電圧が印加された前記転写手段によって前記像担持体から前記無端状ベルト体側へトナー像が転写される画像形成装置において、
前記転写手段は、前記無端状ベルト部材の裏面に接触し、前記無端状ベルト部材の方向へ押圧される転写シートと、を備え、前記転写シートは一端が固定され他端が自由端で、且つ、前記自由端が前記無端状ベルト部材の回転方向下流側に配置されており、
前記転写シートの一端側を保持する保持部材を有し、前記保持部材は、前記無端状ベルト部材の移動方向と直交する長手方向に関して、前記保持部材の中央側が両端側よりも前記無端状ベルト部材の回転方向下流側に突出する形状であり、前記保持部材によって前記転写シートの一端側を支持することで、前記転写シートの一端側を中央側が両端側よりも前記無端状ベルト部材の回転方向下流側に突出する形状に変化させることを特徴とする画像形成装置。
前記転写手段は、前記転写シートを前記無端状ベルト部材の方向へ押圧する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記転写シートの厚みが４０μｍ以上４００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記転写シートと前記保持部材は、両面テープによって接着されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記転写シートは、前記保持部材を介して電圧が印加されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記無端状ベルト部材は、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記無端状ベルト部材は、前記像担持体からトナー像が転写される記録材を搬送する搬送ベルトであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。