JP2016061889A - ベルト装置、転写装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート材の分離性を向上することができるベルト装置、並びに、これを備えた転写装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】無端状のベルト部材６１と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体６２、６３とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持したシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離回転体６３とするベルト装置において、前記分離回転体と隣り合う前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体６２の中心軸と、前記分離回転体の円筒面との前記中心軸の垂直方向における最長距離Ｄが、前記分離回転体の軸線方向両端部と比して、前記分離回転体の軸線方向中央部の方が短いことを特徴とする。【選択図】図９

Description

本発明は、複数の支持回転体に張架されて走行する無端状のベルト部材を備えたベルト装置、並びに、これを備えた転写装置、及び、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置として、外周面上に画像を担持する潜像担持体や中間転写体などの像担持体、外周面上にシート材を担持して搬送するシート材搬送部材などに、無端状のベルト部材を採用したものが知られている。このようなベルト部材を備えたベルト装置は、複数の支持回転体としての支持ローラに掛け渡され、所定のテンション（張力）をもつように張架される。

このようなベルト装置を用いた転写装置として、特許文献１には、駆動ローラを兼ねた二次転写ローラと分離ローラとに張架された二次転写ベルトを備えた二次転写装置が記載されている。この二次転写ローラは、二次転写ベルトを介して中間転写ベルトと対向し、二次転写ニップを形成している。この二次転写装置に送られてきたシート材である記録用紙は、二次転写ニップを通過することで中間転写ベルト表面に形成されたトナー像を記録用紙表面に転写され、二次転写ベルトの外表面に担持された状態で分離ローラまで搬送されて搬送方向下流側に設けられた定着装置へ排出される。

このようなベルト装置においては、搬送されたシート材を、シート材搬送方向下流側に位置する分離ローラ（分離回転体）によってベルト部材の外表面から分離させる。このとき、シート材の厚さが薄くなるほど、シート材がベルト部材の外表面に密着しやすく、ベルト部材の外表面に巻きついたまま分離ローラを通過してしまうという不具合が生じる。

本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、シート材の分離性を向上することができるベルト装置、並びに、これを備えた転写装置、及び、画像形成装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持したシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離回転体とするベルト装置において、
前記分離回転体と隣り合う前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体の中心軸と、前記分離回転体の円筒面との該中心軸垂直方向における最長距離が、前記分離回転体の軸線方向両端部と比して、前記分離回転体の軸線方向中央部の方が短いことを特徴とする。

本発明によれば、シート材の分離性を向上することができるという優れた効果が得られる。

本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタを示す概略構成図である。 組み付け直後における二次転写装置の軸傾斜機構の構成を、分離ローラの軸方向から見たときの模式図である。 ベルト寄り規制後における軸傾斜機構の構成を、分離ローラの軸方向から見たときの模式図である。 二次転写装置の軸傾斜機構の構成を、分離ローラの回転軸に沿って切断した切断面で示した模式図である。 ベルト寄り規制後における同軸傾斜機構の構成を、分離ローラの回転軸に沿って切断した切断面で示した模式図である。 二次転写ベルトにおけるベルト寄りについての説明図である。 同軸傾斜機構における軸傾斜部材の斜視図である。 同二次転写装置の二次転写ベルトが所定のテンションで張架されている状態（使用状態）における斜視図である。 同二次転写装置の分離ローラと二次転写ローラとを、分離ローラ側から二次転写ローラ方向へ見たときの模式図である。 実施例１の二次転写装置に関わる分離ローラの構成を示す説明図である。 実施例３の二次転写装置に関わる二次転写ローラの構成を示す説明図である。

以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタについて説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ１００を示す概略構成図である。
本プリンタに、その本体筐体内に配置された４つの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。具体的には、これらの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、本実施形態における各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。

４つの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して、像担持体である中間転写体として、無端ベルト状部材の中間転写ベルト５１が配置されている。各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの外周面は、それぞれ中間転写ベルト５１の外周面に当接している。中間転写ベルト５１は、テンションローラ５２、駆動ローラ５３、斥力ローラ５４、入口ローラ５５等の支持ローラ（支持回転体）に巻き掛けられ、張架されている。これらの支持ローラのうちの１つである駆動ローラ５３は、図示しない駆動源によって回転駆動し、この駆動ローラ５３の回転駆動により中間転写ベルト５１が図中矢印Ａの向きに走行する。

中間転写ベルト５１は、多層構造のものでも単層構造のものでもよい。多層構造のベルトで構成する場合、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でベース層を形成し、ベルト外周面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で構成するものが好ましい。一方、単層構造のベルトで構成する場合には、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。

各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に各色トナー像を形成する構成及び動作、並びに、各色トナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作は、ほぼ同様であり、形成される各色トナー像の色が異なるだけである。よって、以下、ブラック用感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作について説明し、他の色については説明を省略する。

ブラック用感光体１ａは、図１中反時計回り方向に回転駆動する。感光体１ａの外周面には、図示しない除電装置からの光が照射されることで、感光体１ａの表面電位が初期化される。初期化された感光体外周面は、帯電装置８ａによって所定の極性（本実施形態ではマイナス極性）に一様に帯電される。このようにして帯電された感光体外周面は、図示しない露光装置から出射される光変調されたレーザビームＬが照射され、これにより感光体１ａの外周面上に静電潜像が形成される。本実施形態においては、レーザビームＬを出射する露光装置がレーザ書き込み装置で構成されているが、例えばＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。感光体１ａに形成された静電潜像は、現像装置１０ａと対向する現像領域を通過する際に、ブラックトナー像として可視像化される。

中間転写ベルト５１の内周面側には、感光体１ａと対向する位置に一次転写ローラ１１ａが配置されている。この一次転写ローラ１１ａが中間転写ベルト５１の内周面に当接することで、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に適正な一次転写ニップが確保されている。一次転写ローラ１１ａには、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性（本実施形態ではプラス極性）の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト５１との間に一次転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト５１上に静電的に一次転写される。トナー像を中間転写ベルト５１に一次転写した後の感光体１ａの外周面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２ａによって除去され、感光体１ａの外周面が清掃される。

４色のトナー像をすべて使うフルカラーモードにおいては、他の色の感光体１ｂ，１ｃ，１ｄについても、同様に、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。そして、これらの各色トナー像は、中間転写ベルト５１上に一次転写されているブラックトナー像に重ね合わさるようにして、順次一次転写される。

一方、ブラック単色モードにおいては、図示しない接離機構により、一次転写ローラ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを感光体１ｂ，１ｃ，１ｄから離間させることで、マゼンタ、シアン、イエロー用の感光体１ｂ，１ｃ，１ｄを中間転写ベルト５１から離間させる。そして、ブラック用感光体１ａのみが中間転写ベルト５１に当接した状態で、ブラックトナー像のみが中間転写ベルト５１に一次転写される。

また、図１に示すように、プリンタ本体内の下部には、給紙装置１４が配置されている。給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転によって、シート材としての転写紙Ｐを図中矢印Ｂの方向へ送り出す。送り出された転写紙Ｐは、レジストローラ対１６により、所定のタイミングで斥力ローラ５４に巻き掛けられた中間転写ベルト５１の部分と、これに対向配置された二次転写ベルト６１の部分とが当接している二次転写ニップへと給送される。このとき、斥力ローラ５４には所定の二次転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト５１上のトナー像が転写紙Ｐに二次転写される。

無端状のベルト部材としての二次転写ベルト６１は、二次転写ローラ６２と分離回転体である分離ローラ６３とに張架されている。本実施形態では、二次転写ローラ６２が駆動ローラとなって回転駆動することで、二次転写ベルト６１が図中矢印Ｃに示す向きに走行する。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、二次転写ベルト６１の外周面に静電的に吸着した状態で、二次転写ベルト６１の走行に伴って搬送される。そして、転写紙Ｐは、分離ローラ６３に巻き付いた二次転写ベルト６１の部分の曲率によって二次転写ベルト６１の外周面から分離し、二次転写ベルト６１の転写紙搬送方向下流側に配置されている搬送ベルト１７によって更に転写紙搬送方向下流側へ搬送される。

この搬送ベルト１７は、入口回転体としての駆動ローラである入口ローラ１７Ａと従動回転体である従動ローラ１７Ｂとに張架されている。搬送ベルト１７通過して定着装置１８へ搬送された転写紙Ｐは、定着装置１８を通る際に、転写紙Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により転写紙Ｐに定着される。定着装置１８を通過した転写紙Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を通って機外に排出される。

また、トナー像を二次転写した後の中間転写ベルト５１上に付着する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置２０によって除去される。本実施形態におけるベルトクリーニング装置２０では、ウレタン等で形成されたブレード形状のクリーニングブレード２１を用いており、そのクリーニングブレード２１を中間転写ベルト５１の走行方向に対してカウンタ方向から当接させている。なお、ベルトクリーニング装置２０には適宜様々な種類のものを用いることが可能であり、例えば、クリーニング装置を静電式のものとしてもよい。

次に、二次転写ベルト６１を備えた二次転写装置６０におけるベルト寄り規制手段の構成及び動作について説明する。
本実施形態における二次転写装置６０のベルト寄り規制手段は、軸傾斜方式であり、二次転写ベルト６１を張架する一方の支持ローラである分離ローラ６３の回転軸を傾斜させることで、二次転写ベルト６１のベルト寄り範囲を所定の規制範囲内に規制する軸傾斜機構７０で構成されている。

図２は、組み付け直後における二次転写装置６０の軸傾斜機構７０の構成を、分離ローラ６３の軸方向から見たときの模式図である。
図３は、ベルト寄り規制後における軸傾斜機構７０の構成を、分離ローラ６３の軸方向から見たときの模式図である。

本実施形態の二次転写ローラ６２の回転軸各端部には、それぞれ、図示しない軸受部材が取り付けられている。各軸受部材は、二次転写ローラ６２の軸方向両端 側に位置する二次転写装置６０の２つのフレーム（軸端保持部材）６８にそれぞれ保持される。これにより、二次転写ローラ６２は、フレーム６８に対して回転自在に支持される。
また、本実施形態の分離ローラ６３の回転軸各端部は、フレーム６８よりも更に軸方向外側に配置される２つの回転軸支持アーム６４にそれぞれ保持されたスライド軸受部６５に取り付けられる。これにより、分離ローラ６３は、回転軸支持アーム６４に対して回転自在に支持される。

各回転軸支持アーム６４は、それぞれ、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａの各端部に対して回動自在に取り付けられており、二次転写装置６０のフレーム６８に一端が固定されたアームスプリング６６によって、図２時計回り方向に付勢されている。二次転写ベルト６１にベルト寄りが生じていない組み付け直後の状態においては、アームスプリング６６の付勢力により、フレーム６８に回転軸支持アーム６４が突き当たった位置で、回転軸支持アーム６４の回動位置が保持される（図２）。

また、各回転軸支持アーム６４は、図２及び図３に示すように、分離ローラ６３の回転軸６３ａを軸受けするスライド軸受部６５を、回転軸支持アーム６４の回転中心から径方向にスライド可能に保持している。軸受部６５は、回転軸支持アーム６４に対し、テンションスプリング６７により、回転軸支持アーム６４の回転中心から径方向に径方向外側に向けて付勢されている。これにより、分離ローラ６３は、常に二次転写ローラ６２から離れる方向への付勢力を受け、分離ローラ６３と二次転写ローラ６２とに張架される二次転写ベルト６１に所定のテンション（張力）を付与することができる。

図４は、二次転写装置６０の軸傾斜機構７０の構成を、分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿って切断した切断面で示した模式図である。
図５は、ベルト寄り規制後における同軸傾斜機構７０の構成を、分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿って切断した切断面で示した模式図である。
分離ローラ６３には、分離ローラ６３と軸受部６５との間の回転軸６３ａ上に、軸方向変位部材を構成するベルト寄り検知部材７１及び軸傾斜部材７２が設けられている。ベルト寄り検知部材７１は、二次転写ベルト６１の端部と接触するフランジ部７１ａを備えている。二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動して二次転写ベルト６１の端部がフランジ部７１ａに当接すると、その力を受けて、ベルト寄り検知部材７１は分離ローラ６３の回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動する。ベルト寄り検知部材７１が回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動すると、ベルト寄り検知部材７１に対して回転軸６３ａの更に外側には配置されている軸傾斜部材７２も回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動する。

また、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａには、回転軸６３ａの軸方向外側から、固定部材であるフレーム６８の当接部６８ａが当接している。このとき、当該軸傾斜部材７２が設けられている分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、軸受部６５を介して、アームスプリング６６によって付勢されている回転軸支持アーム６４に支持されているため、図４中上側に向かう付勢力を受けている。そのため、ベルト寄り検知部材７１のフランジ部７１ａに二次転写ベルト６１の端部が当接していない状態であれば、アームスプリング６６の付勢力により、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端に連続している被ストッパ面７２ｂに、フレーム６８のストッパ面６８ｂが当接する位置で、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａとフレーム６８の当接部６８ａとの当接位置が規制される。すなわち、フレーム６８の当接部６８ａが軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端部分に当接した状態で保持される。

この状態から、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を受けて、ベルト寄り検知部材７１及び軸傾斜部材７２が回転軸６３ａに沿って軸方向外側へ移動すると、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａに沿ってフレーム６８の当接部６８ａが相対的に移動する。これにより、軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａとフレーム６８の当接部６８ａとの当接位置が傾斜面７２ａの上側へ変位する。その結果、二次転写ベルト６１が移動する方向の軸方向端部側における分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、図５に示すように、アームスプリング６６の付勢力に抗して押し下げられる。このとき、二次転写ベルト６１が移動する方向とは逆側の分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、二次転写ベルト６１の端部がベルト寄り検知部材７１のフランジ部７１ａに接触していないため、図４に示すように、フレーム６８の当接部６８ａが軸傾斜部材７２の傾斜面７２ａの下端部分に当接した状態で保持されている。したがって、二次転写ベルト６１が移動する方向とは逆側の分離ローラ６３の回転軸６３ａの端部は、他端側に対して相対的に押し下げられた状態となり、その回転軸６３ａは傾斜することになる。

このようにして分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾斜するにつれて、二次転写ベルト６１のベルト幅方向への移動速度が次第に遅くなり、最終的には、二次転写ベルト６１がベルト幅方向逆向きに移動するようになる。その結果、二次転写ベルト６１の幅方向位置が徐々に戻され、二次転写ベルト６１は、ベルト寄りが収束する幅方向位置で安定走行することができる。これは、二次転写ベルト６１のベルトよりが逆向きに生じる場合でも同様である。

ここで、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾けることによりベルト寄りを戻すことができる原理について説明する。
図６は、二次転写ベルト６１におけるベルト寄りについての説明図である。
二次転写ベルト６１を剛体であると仮定し、分離ローラ６３に進入する前の二次転写ベルト６１上の任意の一地点（ここではベルト端部上の地点Ｅとする。）に注目する。２つのローラ６２，６３に張架されている二次転写ベルト６１が完全に水平あるいは平行な状態であれば、分離ローラ６３に進入する直前の二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅと、分離ローラ６３から抜けた直後の二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅに対応する地点Ｅ'との間では、分離ローラ６３の回転軸方向における位置にズレが生じることはない。この場合、二次転写ベルト６１にベルト寄りは発生しない。

一方、分離ローラ６３の回転軸６３ａが二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して傾いている場合、その傾斜角をαとすると、二次転写ベルト６１上の当該地点Ｅは、分離ローラ６３の周面に沿って移動する間に、図６に示すように、およそｔａｎα分だけ分離ローラ６３の回転軸方向へ変位する。したがって、分離ローラ６３の回転軸６３ａを、二次転写ローラ６２の回転軸６２ａに対して傾斜角αだけ傾ければ、二次転写ベルト６１を分離ローラ６３の回転にあわせて、二次転写ベルト６１のベルト幅方向位置をおよそｔａｎα分だけ移動させることができる。

二次転写ベルト６１の寄り量（ベルト幅方向への移動速度）は、傾斜角αに比例する。すなわち、傾斜角αが大きければ大きいほど、二次転写ベルト６１の寄り量は増していき、小さければ小さいほどベルト寄り量は減少する。したがって、例えば、図５に示すように、二次転写ベルト６１が図５中右側に寄ろうとするベルト寄りが生じている場合、このベルト寄りによって軸傾斜部材７２が分離ローラ回転軸方向へ移動して分離ローラ６３の回転軸６３ａが図中下側へ下がることで、二次転写ベルト６１を図５中左側へ戻そうとするベルト寄りを生じさせることができる。そして、二次転写ベルト６１にもともと生じていたベルト寄りと、分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾いたことで発生する二次転写ベルト６１の逆向きのベルト寄りとが釣り合う位置に、二次転写ベルト６１のベルト寄りを収束させることができる。この釣り合い位置で走行している二次転写ベルト６１に対し、さらにどちらか一方へのベルト寄りが生じた場合でも、そのベルト寄りに応じて分離ローラ６３の回転軸６３ａが傾くことで、再び、二次転写ベルト６１のベルト寄りは、別の釣り合い位置で収束する。

このように、本実施形態における二次転写装置６０の軸傾斜機構７０によれば、二次転写ベルト６１のベルト幅方向への移動量に応じた傾きを分離ローラ６３の回転軸６３ａに与えることで、二次転写ベルト６１のベルト寄りを早期に収束させることができる。しかも、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾かせるための駆動力には、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を利用するため、モータ等の駆動源を必要としない簡易な構成で実現できる。

次に、軸傾斜部材７２の構成について説明する。
図７は、同軸傾斜機構における軸傾斜部材７２の斜視図である。
本実施形態の軸傾斜部材７２は、円筒形状本体の外周面に傾斜面７２ａをもつ突起部が形成された構成となっている。傾斜面７２ａは、円筒形状本体の中心軸を 中心とした円錐形の周面の一部をなすように形成された曲面で構成されている。このように傾斜面７２ａを曲面で構成している理由には２つある。１つ目に理由は、分離ローラ６３の回転軸６３ａ回りに軸傾斜部材７２が僅かに回転するような事態が生じても、分離ローラ６３の傾き角が変化しないようにするためである。２つ目の理由は、フレーム６８の当接部６８ａとの接触を点接触に近付けて、その接触点における摩擦を軽減して、二次転写ベルト６１の端部とベルト寄り 検知部材７１との当接圧を低減し、二次転写ベルト６１の端部の劣化を抑制して二次転写ベルト６１の寿命を延ばすためである。なお、本実施形態において、傾斜面７２ａの回転軸６３ａに対する傾斜角度βは３０°であり、軸傾斜部材７２の材質はＰＯＭ（ポリアセタール）としているが、これに限られるものではない。

また、二次転写ベルト６１の端部には、ベルト寄り検知部材７１との当接によって曲げ応力が繰り返し作用するので、亀裂等の破損が生じやすい。そのため、二次転写ベルト６１の外周面や内周面の端部にベルト一周にわたって補強テープを貼り付けるのが好ましい。

本実施形態の分離ローラ６３及び二次転写ベルト６１の具体構成の一例を以下に示す。
分離ローラの外径：φ１６
分離ローラの材質：アルミ
二次転写ベルトの材質：ポリイミド
二次転写ベルトのヤング率：３０００ＭＰａ
二次転写ベルトのＭＩＴ耐揉試験による耐折回数：６０００回
二次転写ベルトの厚み：８０μｍ
二次転写ベルトの線速：３５２ｍｍ／ｓ
ベルトテンション：０．９Ｎ／ｃｍ
なお、ＭＩＴ耐揉試験による耐折回数測定方法としては、ＪＩＳ−Ｐ８１１５に準拠する。測定条件としては、幅１５ｍｍのサンプルに対して、荷重１ｋｇｆ、屈曲角度１３５度、屈曲速度１７５回／分の条件にて測定した。
なお、本発明はベルト部材と、ベルト部材を張架する支持ローラとの構成に関する発明であるため、ベルト寄り規制手段においては上述の構成に限定されるものではない。

図８は、二次転写ベルト６１が所定のテンションで張架されている状態（使用状態）における二次転写装置６０の斜視図である。
二次転写ベルト６１の張架面に担持された転写紙Ｐは、図８中に示す矢印Ｄの向きに搬送される。

次に、本実施形態の二次転写装置６０の特徴部について説明する。
図９は、同二次転写装置６０の分離ローラ６３と二次転写ローラ６２とを、分離ローラ６３側から二次転写ローラ６２方向へ見たときの模式図である。なお、二次転写ベルト６１は二次転写ローラ６２と分離ローラ６３の軸線方向ほぼ全域にわたって張架されているが、図９では、軸線方向右側半分を不図示としている。
本実施形態では、分離ローラ６３と隣り合う二次転写ローラ６２の中心軸と、分離ローラ６３の円筒面との該中心軸の垂直方向における最長距離をＤと定義する。また、分離ローラ６３の軸線方向両端部における、二次転写ローラ６２の中心軸と分離ローラ６３の円筒面との該中心軸の垂直方向の最長距離（以下、分離ローラ両端部の最長距離という）をＤ１、Ｄ３とする。さらにまた、分離ローラ６３の軸線方向中央部における、二次転写ローラ６２の中心軸と分離ローラ６３の円筒面との該中心軸の垂直方向の最長距離（以下、分離ローラ中央部の最長距離という）をＤ２とする。

本実施形態における二次転写装置６０は、分離ローラ６３両端部の最長距離Ｄ１、Ｄ３、と比して、分離ローラ６３中央部の最長距離Ｄ２の方が短くなっている。このような距離関係を実現するための具体的な実施例については、後ほど詳述する。
本実施形態のように、Ｄ１＝Ｄ３＞Ｄ２の構成とすることにより、分離ローラ６３の軸線方向中央部においてベルト表面が適度に波打つため、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性能を向上することができる。

（実施例１）
次に、実施形態に係る二次転写装置の具体的な実施例について説明する。
第１の実施例（以下、実施例１という）は、本実施形態における二次転写装置６０の分離ローラ６３を、分離ローラ６３の軸線方向両端部の直径と比して、分離ローラ６３の軸線方向中央部の直径の方が小さい鼓形状とした。
図１０は、実施例１に関わる分離ローラ６３の構成を示す説明図である。なお図１０は分離ローラ６３の形状を誇張して表記し、比例尺としていない。
図１０に示すように、分離ローラ６３の軸線方向両端部の直径と比して、分離ローラ６３の軸線方向中央部の直径の方が小さい分離ローラ６３を用いることで、分離ローラ６３の軸線方向中央部において、二次転写ベルト６１のテンションが低下する。この二次転写ベルト６１のテンションの低下により、二次転写ベルト表面が適度に波打つため、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性能を向上することができる。

〔検証実験〕
検証実験では、以下の条件で評価を行った。
以下、検証実験の評価条件を示す。
・二次転写ローラ径：φ２４．７ｍｍ
・分離ローラ径：φ１６ｍｍ（Ｄ１−Ｄ２が所定の範囲内となるように分離ローラの軸線方向中央部の直径を小さくした）
・軸間距離：３８．４ｍｍ
・二次転写ベルト内周：φ４５（１４１．３７）ｍｍ
・Ｄ１−Ｄ２：０〜０．５ｍｍ

Ｄ１−Ｄ２を０ｍｍとした場合、分離ローラと二次転写ローラが平行かつ正確な円筒であり、二次転写ベルトの表面に凹凸は生じることなく平面となる。これにより、転写紙Ｐが二次転写ベルト６１と隙間なく密着し、５０ｇ／ｍ２以下の厚さの転写紙Ｐを搬送した際に分離ローラ６３における分離性が低下した。
Ｄ１＝Ｄ３＞Ｄ２とした場合、つまり、正確な円筒である分離ローラの軸線方向中心部を削って、分離ローラ６３の軸線方向両端部の直径と比して軸線方向中央部の直径の方を小さくした場合、分離ローラ６３の軸線方向中央部で二次転写ベルトのテンションが低下し、二次転写ベルト表面が適度に波打って転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じた。これにより、Ｄ１−Ｄ２を０ｍｍとした場合と比して分離ローラ６３における分離性が向上し、５０ｇ／ｍ２以下の厚さの転写紙Ｐの分離することができた。

また、分離ローラ６３の軸線方向両端部と軸線方向中央部との直径の差を０．４ｍｍとすることで、４０ｇ／ｍ２の薄紙を二次転写ベルトから分離することができた。

（実施例２）
次に、他の実施例（以下、実施例２という）について説明する。
実施例２の二次転写装置は、図９に示す本実施形態における二次転写装置６０の分離ローラ６３を、二次転写ベルト６１の張力によって撓むように構成した。なお、分離ローラ６３の形状としては、分離ローラ６３の軸線方向で直径に変化がない正確な円筒とした。
複数の支持回転体によって張架された二次転写ベルト６１のテンションによって、分離ローラ６３はわずかに変形する。これにより、分離ローラ６３の円筒面が二次転写ローラ６２に近づき、分離ローラ６３両端部の最長距離Ｄ１、Ｄ３と比して分離ローラ６３中央部の最長距離Ｄ２の方が短くなる。これにより、分離ローラ６３の軸線方向中央部において二次転写ベルト６１の表面が適度に波打つため、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性を向上することができる。

本発明者らは、上記検証実験の条件において、正確な円筒の分離ローラを用いて分離ローラ６３の材質のみを変化させて実験を行った結果、二次転写ベルト６１のテンションによる分離ローラ６３の変化量が、分離ローラ６３両端部の最長距離Ｄ１、Ｄ３と分離ローラ６３中央部の最長距離Ｄ２とで０．４ｍｍ以上の差となることで、同様の効果を得ることが可能になることを確認した。
また、実施例２の二次転写装置で用いる分離ローラ６３の構成としては、例えば、薄肉の円筒管で作成した分離ローラや、両端の軸に樹脂材料を用いた分離ローラ等を採用することが考えられる。分離ローラ６３が二次転写ベルト６１のベルトテンションによって変形することで、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性能を向上することができる。

なお、上述した説明では、分離ローラ６３の形状を正確な円筒としたが、Ｄ１＝Ｄ３＞Ｄ２の距離関係を崩さない範囲であればこれに限らない。

（実施例３）
次に、さらに他の実施例（以下、実施例３という）について説明する。
実施例３の二次転写装置は、本実施形態における二次転写装置６０の二次転写ローラ６２を、二次転写ローラ６２の軸線方向両端部の直径と比して該軸線方向中央部の直径の方が大きい太鼓形状とした。なお、本実施例３の二次転写装置で用いた分離ローラの形状としては、分離ローラの軸線方向で直径に変化がない正確な円筒とした。
図１１は、実施例３に関わる二次転写ローラ６２の構成を示す説明図である。なお、図１１は、二次転写ローラ６２の形状を誇張して表記し、比例尺としていない。
図１１に示すように、二次転写ローラ６２の軸線方向両端部の直径と比して該軸線方向中央部の直径の方が大きい二次転写ローラ６２を用いることで、二次転写ベルトの軸線方向中央部のベルトテンションが高まり、分離ローラ６３の撓みが大きくなる。

分離ローラ６３の撓みが大きくなると、分離ローラ６３の円筒面が二次転写ローラ６２に近づき、分離ローラ６３両端部の最長距離Ｄ１、Ｄ３と比して分離ローラ６３中央部の最長距離Ｄ２の方が短くなる。これにより、分離ローラ６３の軸線方向中央部において二次転写ベルト６１の表面が適度に波打つため、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性を向上することができる。
また、一般的な支持ローラは、表面にゴム層を用いているため、二次転写ローラ６２のゴム層の厚さを調節することで容易に前記最短距離Ｄを調整することができ、シート材の分離性を向上することができる。

本発明者らは、上記検証実験の条件において、正確な円筒の分離ローラを用いて、二次転写ローラ６２の形状のみを変化させて実験を行った結果、二次転写ローラ６２の軸線方向両端部の直径を２４．０ｍｍ、二次転写ローラ６２の軸線方向中央部の直径を２４．７ｍｍとすることで、シート材の分離性が向上することを確認した。
なお、実施例３の二次転写装置に用いる分離ローラとしては、Ｄ１＝Ｄ３＞Ｄ２の距離関係を崩さない範囲であれば、上述した構成に限らない。具体的には、実施例１の二次転写装置で用いた直径を変化させた分離ローラや、実施例２の二次転写装置で用いた二次転写ベルトのテンションにより撓むことができる分離ローラ等を用いても良い。

実施例１〜実施例３は、分離ローラ６３や二次転写ローラ６２の直径を変化させたり、分離ローラ６３を撓ませたりすることで、分離ローラ６３中央部の最長距離Ｄ２を、Ｄ１＝Ｄ３＞Ｄ２としている。しかしながら、分離ローラ６３両端部の最長距離Ｄ１、Ｄ３を等しくすることは製造工程や組立工程上困難であり、実際にはベルト部材が片側によ寄り易くなるベルト寄りが生じる。そこで、実施形態中に説明した軸傾斜機構７０によるベルト寄り制御手段を取り入れることで、省スペースかつ低コストの二次転写装置を得ることができる。

また、上述した説明では、分離ローラと隣り合う支持回転体を二次転写ローラとしたが、本発明の効果を得る構成としてはこれに限るものではない。例えば、二次転写ベルトを分離ローラと二次転写ローラとに加えて、テンションローラを用いて張架した二次転写装置において、分離ローラと隣り合う支持回転体をテンションローラとした場合にも本発明を適用することができる。

また、本発明を適用することができるベルト装置は二次転写装置に限らず、無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持したシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離回転体とするベルト装置であれば良い。例えば、感光体等の像担持体上に形成されたトナー像をシート材に転写する中間転写装置などにも適用することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
二次転写ベルト６１等の無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する二次転写ローラ６２、分離ローラ６３等の複数の支持回転体とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持した転写紙Ｐ等のシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離ローラ６３等の分離回転体とするベルト装置において、前記分離回転体と隣り合う前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの二次転写ローラ６２等の支持回転体の中心軸と、前記分離回転体の円筒面との前記中心軸の垂直方向における最長距離Ｄ等の最長距離が、前記分離回転体の軸線方向両端部と比して、前記分離回転体の軸線方向中央部の方が短いことを特徴とする。

本態様においては、上記実施形態について説明したように、二次転写ベルト６１の表面が適度に波打つため、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性を向上することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、分離ローラ６３等の前記分離回転体は、前記分離回転体の軸線方向両端部の直径と比して、該軸線方向中央部の直径の方が小さい鼓形状であることを特徴とする。
本態様においては、上記実施形態について説明したように、より厚さの薄い転写紙の分離性を向上することができる。

（態様Ｃ）
態様Ａ又はＢにおいて、二次転写ベルト６１等の前記ベルト部材の張力によって分離ローラ６３等の前記分離回転体が撓むことを特徴とする。
本態様においては、上記実施形態について説明したように、二次転写ベルト６１のベルトテンションにより分離ローラ６３が変形し、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じることで、転写紙Ｐの分離性能を向上することができる。

（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃいずれか一において、分離ローラ６３等の前記分離回転体と隣り合う二次転写ローラ６２等の前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体は、該支持回転体の軸線方向両端部の直径と比して、該軸線方向中央部の直径の方が大きい太鼓形状であることを特徴とする。
本態様においては、上記実施形態について説明したように、二次転写ベルト６１の軸線方向中央部のベルトテンションが高まり、分離ローラ６３の撓みが大きくなる。分離ローラ６３の撓みが大きくなると、分離ローラ６３の円筒面が二次転写ローラ６２に近づき、分離ローラ６３両端部の最長距離Ｄ１、Ｄ３と比して分離ローラ６３中央部の最長距離Ｄ２の方が短くなる。これにより、分離ローラ６３の軸線方向中央部において二次転写ベルト６１の表面が適度に波打つため、転写紙Ｐと二次転写ベルト６１との間に隙間が生じ、転写紙Ｐの分離性を向上することができる。

（態様Ｅ）
態様Ａ〜Ｄいずれか一において、分離ローラ６３の回転軸６３ａ等の複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体の回動軸を傾斜させることで、二次転写ベルト６１等のベルト部材がベルト幅方向へ移動するベルト寄りの範囲を所定の規制範囲内に規制する軸傾斜機構７０等のベルト寄り規制手段を備えたことを特徴とする。
これにより、上記実施形態中で説明したとおり、分離ローラ６３の回転軸６３ａを傾かせるための駆動力に、二次転写ベルト６１がベルト幅方向へ移動する力を利用するため、モータ等の駆動源を必要としない省スペースかつ低コストの二次転写装置を得ることができる。

（態様Ｆ）
態様Ａ〜Ｅいずれか一のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
これにより、高い用紙搬送力を有する画像形成装置を得ることが可能となる。

（態様Ｇ）
二次転写ベルト６１等の無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する二次転写ローラ６２、分離ローラ６３等の複数の支持回転体とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持した転写紙Ｐ等のシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離ローラ６３等の分離回転体とするベルト装置とを備え、中間転写ベルト５１等の像担持体上に形成されたトナー像を前記シート材に転写する二次転写装置６０等の転写装置において、ベルト装置として態様Ａ〜Ｅいずれか一のベルト装置を用いたことを特徴とする転写装置。
本態様においては、高い用紙搬送力を有する転写装置を得ることができる。

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光体
１４ 給紙装置
１７ 搬送ベルト
１８ 定着装置
５１ 中間転写ベルト
５２ テンションローラ
６０ 二次転写装置
６１ 二次転写ベルト
６２ 二次転写ローラ
６３ 分離ローラ
７０ 軸傾斜機構
１００ プリンタ
Ｄ 二次転写ローラ６２の中心軸と分離ローラの円筒面との最長距離

特開２０１２−１０３２８６号公報

Claims (7)

1. 無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持したシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離回転体とするベルト装置において、
   前記分離回転体と隣り合う前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体の中心軸と、前記分離回転体の円筒面との前記中心軸の垂直方向における最長距離が、前記分離回転体の軸線方向両端部と比して、前記分離回転体の軸線方向中央部の方が短いことを特徴とするベルト装置。
2. 請求項１のベルト装置において、前記分離回転体は、前記分離回転体の軸線方向両端部の直径と比して、該軸線方向中央部の直径の方が小さい鼓形状であることを特徴とするベルト装置。
3. 請求項１又は２のベルト装置において、前記ベルト部材の張力によって前記分離回転体が撓むことを特徴とするベルト装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一のベルト装置において、前記分離回転体と隣り合う前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体は、該支持回転体の軸線方向両端部の直径と比して、該軸線方向中央部の直径の方が大きい太鼓形状であることを特徴とするベルト装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一のベルト装置において、前記複数の支持回転体のうち少なくとも１つの支持回転体の回動軸を傾斜させることで、前記ベルト部材がベルト幅方向へ移動するベルト寄りの範囲を所定の規制範囲内に規制するベルト寄り規制手段を備えたことを特徴とするベルト装置。
6. 請求項1乃至５いずれか一のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を張架支持する複数の支持回転体とを備え、前記ベルト部材の外周面上に担持したシート材を搬送し、前記複数の支持回転体のうちいずれかの支持回転体を前記ベルト部材の外周面からシート材を分離する分離回転体とするベルト装置とを備え、像担持体上に形成されたトナー像を前記シート材に転写する転写装置において、ベルト装置として請求項１乃至５いずれか一のベルト装置を用いたことを特徴とする転写装置。

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