JP2003076159A

JP2003076159A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003076159A
Application number: JP2001271370A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Takechi; 隆太武市
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】転写部手前のプレ転写領域で転写材と像担持
体のベルト表面とが予め接触することにより発生する、
転写材と像担持体もしくは転写部材との密着による転写
画像の画像ズレという問題を解消することができる画像
形成装置を提供すること。【解決手段】２次転写バイアスローラ１０、もしくは
上記中間転写ベルト２の、何れか一方もしくは両方の表
面に対して、潤滑材塗布手段４０、５０を使用して、潤
滑剤を塗布する。これにより、プレ転写領域Ａにおける
２次転写バイアスローラ１０（又は中間転写ベルト２の
ベルト表面）と、転写材３とのの間に生じる摩擦係数、
摩擦力が低減され、２次転写バイアスローラ１０（又は
中間転写ベルト２）と転写材３との間に線速差が生じて
も剪断力が極めて小さくなり、大きな剪断力が一気に開
放されることによる転写画像の画像ズレの発生が解消さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリン
タ、あるいはファクシミリ等の電子写真方式の画像形成
装置に関し、詳しくは、複数の張架ローラにより回転自
在に張架された無端ベルト状の中間転写体や感光体等の
像担持体を使用して、該像担持体上に形成されたトナー
像を転写材に転写する転写手段を具備した画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置として、例えば、
図５に示すように、画像信号に応じて潜像担持体である
感光体ドラム１上に形成された所定極性に帯電している
トナー像を、像担持体としての無端状ベルトからなる中
間転写体（以下、「中間転写ベルト２」という）に静電
気力を利用して１次転写するものが知られている。中間
転写ベルト２上に１次転写されたトナー像は、レジスト
ローラ１９により給送される転写材やＯＨＰシートなど
の転写材３上に、２次転写バイアスローラ１０により印
加される転写バイアスの作用（静電気力）を利用して２
次転写される。

【０００３】上記中間転写ベルト２は、複数の張架部材
としての、ベルト駆動ローラ２１、上記２次転写対向ロ
ーラ２２、テンションローラ２３、従動ローラ２４によ
り、回転自在に張架されている。このような中間転写ベ
ルト２を備えた画像形成装置は、感光体ドラム１上に形
成したトナー像を中間転写ベルト２上に重ね合わせて形
成することができることから、転写材３上にカラー画像
を形成するカラー画像形成装置として広く用いられてい
る。また、像担持体が無端状ベルトで構成された画像形
成装置は、像担持体のレイアウト時の自由度が高く、装
置本体を比較的小型化できるという利点を有している。

【０００４】一方、上記中間転写ベルト２上のトナー像
を転写材３上に転写する転写手段として、図６に示すよ
うに、中間転写ベルト２の表面に接触する転写部材とし
ての２次転写バイアスローラ１０と、中間転写ベルト２
を挟んで２次転写バイアスローラ１０に対向する対向部
材としての２次転写対向ローラ２２とを備えたものがあ
る。この転写装置は、２次転写バイアスローラ１０と２
次転写対向ローラ２２とで挟まれた中間転写ベルト２の
表面と該２次転写バイアスローラ１０との対向部に転写
部が形成されており、この転写部には中間転写ベルト２
と２次転写バイアスローラ１０との接触により、画像形
成に最適な幅の転写ニップＮが形成されている。ここ
で、上記２次転写バイアスローラ１０は、トナー像の転
写時におけるトナーの付着、該転写時の押圧力による変
形、あるいは該２次転写バイアスローラ１０が常時接触
することによる中間転写ベルト２の変質などを回避する
ために、転写時以外は中間転写ベルト２から離間するよ
うに構成されている。

【０００５】図６において、上記転写部に向けて転写材
３が搬送され、上記転写ニップＮに転写材３が進入する
と、該転写部に２次転写バイアスローラ１０により転写
バイアスが印加される。これにより、該転写部に転写電
界が形成され、この転写電界の作用によって転写ニップ
Ｎに進入した転写材３上に中間転写ベルト２上のトナー
像が転写される。

【０００６】ところで、この種の画像形成装置において
は、図６に示すように、上記転写材３が転写ニップＮに
進入して搬送される際に、上記転写部の転写材進入口部
分の手前側（図に矢印で示す中間転写ベルト２の移動方
向の上流側）の、転写材３と中間転写ベルト２との間に
微小なギャップＧが生じる。このようなギャップＧが生
じると、上記転写部の手前の転写材進入口部分の転写材
３と中間転写ベルト２との間で放電が起こる。そして、
該放電により、中間転写ベルト２上のトナー像が、該転
写部に到達する前に転写材３上に飛翔して転写画像に異
常が発生するという、いわゆるプレ転写が発生する（以
下、このプレ転写が起こる転写部手前側の転写材進入口
部分の領域を「プレ転写領域」という）。特に、上記中
間転写ベルト２を用いるカラー画像形成装置において
は、複数色の重なった画像が該中間転写ベルト５０１か
ら転写材３に一括転写されるため、上記プレ転写による
転写画像への影響が甚大で、例えば、各色トナーの重ね
チリやドットチリ、及びハーフトーンの転写過多などが
発生する。

【０００７】上述のようなプレ転写の発生を防止するに
は、上記転写部の手前のプレ転写領域において発生する
転写材３と中間転写ベルト２とのギャップＧをなくすこ
とが有効である。そこで、本発明者は、例えば、図７に
示すように、上記転写部手前のプレ転写領域Ａにおける
中間転写ベルト２のベルト表面が上記２次転写バイアス
ローラ１０の表面に接触するように、ベルト張架部材の
１つであるベルトガイド部材３８を用いて、中間転写ベ
ルト２のベルト背面を張架してガイドする構成とした。

【０００８】このような構成とすることにより、転写ニ
ップNへの転写材３の進入経路部分、つまりプレ転写領
域Ａの中間転写ベルト２のベルト表面が、上記２次転写
バイアスローラ１０の表面に接触する。これにより、レ
ジストローラ１９により搬送される転写材３が、上記転
写部の手前側で中間転写ベルト２の表面と２次転写バイ
アスローラ１０の表面とで挾持されて、中間転写ベルト
２に接触しながら転写ニップNに進入するようになる。
この結果、転写材３と中間転写ベルト２とが、上記プレ
転写領域Ａで予め接触するようになり、該転写部の手前
のプレ転写領域Ａに上記ギャップＧが発生しなくなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うに、転写材３と中間転写ベルト２とを転写部手前のプ
レ転写領域Ａで予め接触させるように構成した画像形成
装置では、転写材３と中間転写ベルト２及び２次転写バ
イアスローラ１０とが接触する転写材搬送方向の接触幅
が大きくなる。このため、このような構成の画像形成装
置においては、その転写部手前のプレ転写領域Ａに作用
する静電吸着力により、転写材３と中間転写ベルト２も
しくは２次転写バイアスローラ１０との密着力も大きく
なる。

【００１０】ここで、上記プレ転写領域Ａにおける２次
転写バイアスローラ１０の表面の線速と、転写材３及び
中間転写ベルト２の表面の線速とは、本来、それぞれ同
一に設定されていることが望ましい。しかし、この種の
画像形成装置においては、構成部材の加工精度や特性
（例えば、中間転写ベルト２と２次転写バイアスローラ
１０との寸法精度や熱膨張率）などに違いがあるため、
上記線速を一致させることが事実上困難である。

【００１１】このため、この種の画像形成装置では、上
記プレ転写領域Ａにおける転写材３と中間転写ベルト２
もしくは２次転写バイアスローラ１０との密着力が大き
いと、該プレ転写領域Ａにおける２次転写バイアスロー
ラ１０の表面の線速と、転写材３及び中間転写ベルト２
の表面の線速との違いによって、転写材３上に転写され
た画像に画像ズレが発生することがある。例えば、転写
材３上に横ラインを等間隔で形成した場合、該線速の違
いによって横ラインの間隔がまばらになったり、一部色
の横ラインが濃くなるなどの不具合が発生する。

【００１２】すなわち、上記プレ転写領域Ａで転写材３
と中間転写ベルト２もしくは２次転写バイアスローラ１
０とが強く密着していると、転写材３と２次転写バイア
スローラ１０あるいは中間転写ベルト２との線速差によ
って、それらの間に剪断力が発生する。この剪断力は、
該転写材３と中間転写ベルト２もしくは２次転写バイア
スローラ１０との密着力に拮抗するように、転写材３の
伸び等の形状変化によりある一定値まで蓄積される。そ
して、該蓄積量が該密着力と拮抗する所定値を超える
と、それまで蓄積していた剪断力が一気に開放され、該
転写材３と２次転写バイアスローラ１０あるいは中間転
写ベルト２との位置関係に、該線速差によるズレが生じ
る。この結果、中間転写ベルト２上のトナー像の転写位
置が正規の位置から外れて、転写材３上に転写された転
写画像に画像ズレが発生する。

【００１３】このような線速の違いによる転写画像の画
像ズレは、上記プレ転写領域Ａにおける転写材３と中間
転写ベルト２もしくは２次転写バイアスローラ１０との
密着力が強くなるほど起りやすくなる。従って、上述し
たようなプレ転写の発生を防止するために、上記プレ転
写領域Ａで転写材３と中間転写ベルト２とを単に接触さ
せるように構成しただけでは、転写画像の画像ズレとい
う新たな問題が発生する。なお、ここでは、上記像担持
体として中間転写ベルトを用いた画像形成装置を例にと
って説明したが、上述のような問題は、該像担持体とし
て感光体ベルトを使用し、該感光体ベルト上に形成した
トナー像を転写材に直接転写する方式の画像形成装置に
おいても同様に生じ得る。

【００１４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、転写部手前のプレ転
写領域で転写材と像担持体のベルト表面とが予め接触す
ることにより発生する、転写材と像担持体もしくは転写
部材との密着による転写画像の画像ズレという問題を解
消することができる画像形成装置を提供することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面にトナー像を担持し、複数
の張架部材により回転自在に張架された無端ベルト状の
像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー
像形成手段と、上記像担持体に向けて搬送される転写材
の裏面側に配置された転写部材と、該像担持体を挟んで
該転写部材に対向する対向部材とを備え、該転写部材と
該像担持体のベルト表面とが対向する転写部に転写バイ
アスを印加して、該像担持体上のトナー像を該転写材上
に転写する転写手段と、上記転写部に向けて上記転写材
を搬送する転写材搬送手段とを備えた画像形成装置にお
いて、上記転写部の転写材搬送方向上流側のベルト表面
が上記転写部材の表面に接触するように上記像担持体を
ガイドするベルトガイド部材と、該像担持体のベルト表
面に潤滑材を塗布する潤滑材塗布手段を有することを特
徴とするものである。

【００１６】この画像形成装置においては、上記像担持
体の、上記転写部の転写材搬送方向上流側のベルト表面
が上記転写部材の表面に接触するように、上記ベルトガ
イド部材によって該像担持体がガイドされる。これによ
り、上記転写搬送手段により搬送される転写材が、上記
転写部の手前側で像担持体のベルト表面と転写部材の表
面とで挾持されて、該ベルト表面に接触しながら前記転
写ニップNに進入するようになる。この結果、転写材と
像担持体のベルト表面とが、前記プレ転写領域Ａで予め
接触するようになり、転写部手前のプレ転写領域Ａに前
記ギャップＧが発生しなくなって、トナー像のプレ転写
が防止される。また、上記潤滑材塗布手段により、該像
担持体のベルト表面に潤滑材が塗布される。この像担持
体のベルト表面に塗布された潤滑材の作用により、上記
プレ転写領域Ａにおける転写材と像担持体との密着力が
低減される。従って、該プレ転写領域Ａにおける転写材
と像担持体との間に線速差が生じたとしても、該密着力
により転写材と像担持体との間に生じる剪断力が極めて
小さくなる。また、該密着力により転写材と像担持体と
の間に生じた剪断力は、上記潤滑材の作用で転写材と像
担持体とが滑ることにより、該プレ転写領域Ａに大きく
蓄積される前に随時開放される。これにより、該剪断力
が一気に開放されることによる転写画像の画像ズレの発
生がなくなる。

【００１７】請求項２の発明は、表面にトナー像を担持
し、複数の張架部材により回転自在に張架された無端ベ
ルト状の像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成す
るトナー像形成手段と、上記像担持体に向けて搬送され
る転写材の裏面側に配置された転写部材と、該像担持体
を挟んで該転写部材に対向する対向部材とを備え、該転
写部材と該像担持体のベルト表面とが対向する転写部に
転写バイアスを印加して、該像担持体上のトナー像を該
転写材上に転写する転写手段と、上記転写部に向けて上
記転写材を搬送する転写材搬送手段とを備えた画像形成
装置において、上記転写部の転写材搬送方向上流側のベ
ルト表面が上記転写部材の表面に接触するように上記像
担持体をガイドするベルトガイド部材と、該転写部材の
表面に潤滑材を塗布する潤滑材塗布手段とを有すること
を特徴とするものである。

【００１８】この画像形成装置においては、上記潤滑材
塗布手段により、上記転写部材の表面に潤滑材が塗布さ
れる。この転写部材の表面に塗布された潤滑材の作用に
より、上記プレ転写領域Ａにおける転写部材と転写材と
の密着力が低減される。従って、該プレ転写領域Ａにお
ける転写部材と転写材との間に線速差が生じたとして
も、該密着力により転写部材と転写材との間に生じる剪
断力が極めて小さくなる。また、該密着力により転写部
材と転写材との間に生じた剪断力は、上記潤滑材の作用
で転写部材と転写材とが滑ることにより、該プレ転写領
域Ａに大きく蓄積される前に随時開放される。これによ
り、該剪断力が一気に開放されることによる転写画像の
画像ズレの発生がなくなる。また、この画像形成装置に
おいては、潤滑材が転写部材の表面に塗布されるので、
該転写部材に塗布された潤滑材が転写材に移着しても、
該転写材に移着した潤滑材によって転写材上のトナー像
が影響を受けることがない。

【００１９】請求項３の発明は、表面にトナー像を担持
し、複数の張架部材により回転自在に張架された無端ベ
ルト状の像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成す
るトナー像形成手段と、上記像担持体に向けて搬送され
る転写材の裏面側に配置された転写部材と、該像担持体
を挟んで該転写部材に対向する対向部材とを備え、該転
写部材と該像担持体のベルト表面とが対向する転写部に
転写バイアスを印加して、該像担持体上のトナー像を該
転写材上に転写する転写手段と、上記転写部に向けて上
記転写材を搬送する転写材搬送手段とを備えた画像形成
装置において、上記転写部の転写材搬送方向上流側のベ
ルト表面が上記転写部材の表面に接触するように上記像
担持体をガイドするベルトガイド部材と、該像担持体の
ベルト表面及び該転写部材の表面に潤滑材を塗布する潤
滑材塗布手段とを有することを特徴とするものである。

【００２０】この画像形成装置においては、上記潤滑材
塗布手段により、上記像担持体のベルト表面及び転写部
材の表面に潤滑材が塗布される。この像担持体のベルト
表面及び転写部材の表面に塗布された潤滑材の作用によ
り、上記プレ転写領域Ａにおける像担持体のベルト表面
及び転写部材と転写材との密着力が低減される。従っ
て、該プレ転写領域Ａにおける像担持体のベルト表面及
び転写部材と転写材との間に線速差が生じたとしても、
該密着力により像担持体のベルト表面及び転写部材と転
写材との間に生じる剪断力が極めて小さくなる。また、
該密着力により像担持体のベルト表面及び転写部材と転
写材との間に生じた剪断力は、上記潤滑材の作用で像担
持体のベルト表面及び転写部材と転写材とが滑ることに
より、該プレ転写領域Ａに大きく蓄積される前に随時開
放される。これにより、該剪断力が一気に開放されるこ
とによる転写画像の画像ズレの発生がなくなる。

【００２１】請求項４の発明は、請求項１、２又は３の
画像形成装置において、上記潤滑材は、フッ素系樹脂で
あることを特徴とするものである。

【００２２】この画像形成装置においては、上記像担持
体のベルト表面もしくは転写部材の表面に塗布されたフ
ッ素系樹脂からなる潤滑材の作用により、上記プレ転写
領域Ａにおける像担持体のベルト表面もしくは転写部材
と転写材との密着力が低減される。該フッ素系樹脂とは
分子中にフッ素原子を含有する合成高分子のことであ
り、耐熱性、耐薬品性に優れ、非粘着性、及び低摩擦特
性を有しているので、トナー像に対しての悪影響が少な
い。また、該フッ素系樹脂は、塗布対象となる上記像担
持体のベルトや転写部材の材料であるＰＥＴや導電性ゴ
ムなどに移着しやすいので、該像担持体のベルトや転写
部材に容易に塗布できる。更に、該フッ素系樹脂の外観
は白色であるので、仮に該潤滑材が像担持体上から転写
材上に移着しても、該転写材上に有色の物質が移着した
場合に比べて、画像に及ぼす影響が少なくなる。

【００２３】請求項５の発明は、請求項４の画像形成装
置において、上記フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロ
エチレンであることを特徴とするものである。

【００２４】この画像形成装置においては、上記フッ素
系樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（以下、
「ＰＴＦＥ」という）を使用しているので、上記潤滑材
による潤滑性能をより高めることができる。すなわち、
ＰＴＦＥの分子構造は、ＣＦ２単位が、単純に繰り返す
化学構造を持つ完全に対称性の線状高分子である。ま
た、ＰＴＦＥは分子の対称性が非常に高い無極性高分子
であり、分子間凝集力は非常に弱い。また、ＰＴＦＥの
分子鎖表面は非常に滑らかである。このように、ＰＴＦ
Ｅは、その分子間凝集力が小さく、分子鎖表面の凹凸が
小さいので、その摩擦係数が低い。また、上記フッ素系
樹脂としてＰＴＦＥを用いることで、例えば、上記像担
持体上の残留トナーを除去するために設けられているク
リーニング手段のクリーニングブレードの巻き込み等に
より像担持体の摩擦係数が上昇することによって発生す
る不具合を改善することができる（詳しくは、後述す
る）。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真式カラー複写機（以下「カラー複写機」とい
う）に適用した場合の実施形態について、図面を参照し
て説明する。図１は、中間転写ベルト２を用いたカラー
複写機の概略構成図である。このカラー複写機は、図１
に示す画像形成部のほか、図示しないカラー画像読み取
り部（以下「カラースキャナ」という）や、該カラー複
写機の駆動部を制御する制御部などによって構成されて
いる。

【００２６】図１において、矢印方向に回転する感光体
ドラム１の周囲には、該感光体ドラムの表面を所定の極
性で一様に帯電させる帯電器４、書込み用レーザー光Ｌ
で感光体ドラム１の帯電面に潜像を形成するための図示
しない画像露光手段、個別に収容されている複数色のカ
ラートナーにより感光体ドラム１上に形成された潜像を
現像する現像器５、６，７，８、感光体ドラム１上の残
留トナーを除去する感光体ドラムクリーナー１８が設置
されている。

【００２７】上記感光体ドラム１の表面には、周知の電
子写真プロセスによりトナー像が形成される。この感光
体ドラム１の表面に形成されたトナー像は、該感光体ド
ラム１の回転により一次転写部に到る。一方、無端ベル
ト状の中間転写ベルト２は、駆動ローラ２１、従動ロー
ラ２４、張力制御機構を有するテンションローラ２３、
および二次転写部を構成する２次転写対向ローラ（以
下、単に「対向ローラ」という）２２に架張されて、感
光体ドラム１に近接または接触して、該感光体ドラム１
の周速と同期して回転する。

【００２８】上記一次転写部には、上記中間転写ベルト
２の裏面側に、一次転写手段としてのコロナ帯電器９が
設置されている。該コロナ帯電器９は、感光体ドラム１
上に形成されたトナー像の帯電極性と逆極性の放電電界
を印加することで、該トナー像を中間転写ベルト２上に
一次転写する。上記トナー像が一次転写された中間転写
ベルト２は、矢印方向に回転して、上記対向ローラ２２
と２次転写バイアスローラ（以下、単に「２次転写ロー
ラ」という）１０が設置された二次転写部に到る。この
２次転写ローラ１０は、上記中間転写ベルト２に対して
接離自在に構成されている。

【００２９】一方、上記感光体ドラム１は、次のトナー
像の形成のために、その表面に残留した残留トナーが、
上記感光体ドラムクリーナー１８により除去される。ま
た、図示しない除電器により感光体ドラム１の表面に残
留した残留電荷が除去される。ここで、上記感光体ドラ
ム１上に連続してトナー像を形成する場合には、上記残
留トナーおよび上記残留電荷が除去された後、上記帯電
器４により、該感光体ドラム１の表面が再び一様に帯電
される。また、カラー画像を形成する場合には、上記感
光体ドラム１上に複数の画像信号に対応した各色のトナ
ー像が順次形成され、この感光体ドラム1上に形成され
た各色のトナー像が、上記一次転写部で上記中間転写ベ
ルト２上に順次重ね合わされて転写される。

【００３０】このようにして、上記中間転写ベルト２上
に最終のトナー像が一次転写されると、該中間転写ベル
ト２に一次転写されて担持されたトナー像の先端が上記
２次転写部にさしかかる前に、上記二次転写ローラ１０
が該中間転写ベルト２の表面に接するように移動され
る。つまり、該二次転写ローラ１０は、上記中間転写ベ
ルト２上に最終のトナー像が一次転写されるまで、該中
間転写ベルト２の表面から離間した位置に退避してい
る。

【００３１】一方、上記中間転写ベルト２上へのトナー
像の形成が行われている間に、給紙トレー１２に収容さ
れている転写材３が、フィードローラ１１の回転により
一枚ずつ取り出される。該給紙トレー１２から取り出さ
れた転写材３は、レジストローラ１９のニップに挾持さ
れた状態で待機される。そして、上記中間転写ベルト２
に担持されたトナー像の先端と、該転写材の画像転写領
域の先端とが一致するようにタイミングが取られて、該
レジストローラ１９により該転写材３が搬送される。

【００３２】これにより、上記中間転写ベルト２と二次
転写ローラ１０の間の転写ニップＮに該転写材３が搬送
され、該転写ニップＮに印加された転写バイアスによ
り、該中間転写ベルト２に担持されたトナー像が、該転
写材３上に一括して二次転写される。このようにして、
トナー像が二次転写された転写材３は、搬送ベルト１４
で定着装置１５に送られて、該トナー像が加熱／加圧に
より定着された後、機外に排出される。

【００３３】一方、上記トナー像の二次転写を終えた中
間転写ベルト２は、中間転写ベルトクリーナー１６によ
り、その表面に付着している残留トナーと紙粉等の除去
が行われる。また、上記二次転写ローラ１０は、クリー
ニングブレード２５により、その周面に付着しているト
ナーの除去が行われる。

【００３４】次に、本発明のカラー複写機の特徴部であ
る上記二次転写部の構成について説明する。本実施形態
に係る画像形成装置の二次転写部は、図２に示すよう
に、上記転写ニップＮに向けて搬送される転写材３をガ
イドするための上ガイド部材３３と、下ガイド部材３５
を有している。また、上記中間転写ベルト２の転写ニッ
プNの手前のベルト背面が、該中間転写ベルト２を張架
する張架部材の１つであるベルトガイド部材３８を用い
て張架された構成となっている。この構成により、転写
ニップNへの転写材３の進入経路部分、つまりプレ転写
領域Ａの中間転写ベルト２のベルト表面が、上記２次転
写バイアスローラ１０の表面に接触するようになる。

【００３５】このように、上記転写ニップNの手前のプ
レ転写領域Ａにおける中間転写ベルト２のベルト表面
と、上記２次転写バイアスローラ１０の表面とが接触す
るように構成することによって、レジストローラ１９に
より搬送される転写材３が、上記転写部の手前側で中間
転写ベルト２の表面と２次転写バイアスローラ１０の表
面とで挾持されて、中間転写ベルト２に接触しながら転
写ニップNに進入するようになる。そして、転写材３と
中間転写ベルト２とが、上記プレ転写領域Ａで予め接触
するようになり、該転写部の手前のプレ転写領域Ａに、
前述したプレ転写の発生原因となるギャップＧ（図６参
照）が生じなくなる。これにより、該ギャップＧでの放
電による画像不良の発生が防止されるようになる。

【００３６】ところが、前述したように、転写材３と中
間転写ベルト２とを転写部手前のプレ転写領域Ａで予め
接触させるように構成した場合には、転写材３と中間転
写ベルト２及び２次転写バイアスローラ１０とが接触す
る転写材搬送方向の接触幅が大きくなるため、転写部手
前のプレ転写領域Ａに作用する静電吸着力により、転写
材３と中間転写ベルト２もしくは２次転写バイアスロー
ラ１０との密着力が大きくなる。そして、上記プレ転写
領域Ａにおける転写材３と中間転写ベルト２もしくは２
次転写バイアスローラ１０との密着により、転写材３と
２次転写バイアスローラ１０あるいは中間転写ベルト２
との間に線速差によって剪断力が蓄積され、この蓄積さ
れた剪断力が一気に開放されることによる転写画像の画
像ズレが発生する。

【００３７】そこで、本実施形態に係るカラー複写機に
おいては、図２に示すように、上記２次転写バイアスロ
ーラ１０、もしくは上記中間転写ベルト２の、何れか一
方もしくは両方の表面に対して、潤滑材塗布手段４０、
５０を使用して、潤滑剤を塗布するように構成する。図
２において、上記２次転写バイアスローラ１０の表面に
は上記潤滑材塗布手段４０により潤滑材が塗布され、上
記中間転写ベルト２の表面には上記潤滑材塗布手段５０
により潤滑材が塗布される。

【００３８】このように、上記潤滑材塗布手段４０（又
は５０）により、上記２次転写バイアスローラ１０（又
は中間転写ベルト２）の表面に、潤滑材を塗布すること
により、上記プレ転写領域Ａにおける２次転写バイアス
ローラ１０（又は中間転写ベルト２のベルト表面）と、
転写材３とのの間に生じる摩擦係数、摩擦力を低減する
ことが可能になる。これにより、該プレ転写領域Ａにお
いて、２次転写バイアスローラ１０（又は中間転写ベル
ト２）と転写材３との間に線速差が生じたとしても、２
次転写バイアスローラ１０（又は中間転写ベルト２）と
転写材３との間に生じる剪断力が極めて小さくなる。ま
た、上記潤滑材の作用で２次転写バイアスローラ１０
（又は中間転写ベルト２）と転写材３とが滑ることによ
り、該密着力により生じた該剪断力がプレ転写領域Ａに
大きく蓄積される前に随時開放される。また、該線速差
によって転写画像にズレが生じたとしても、このズレの
絶対量は小さくズレた画像が分散されるので、全体とし
ては画像ズレが目立たなくなる。従って、このカラー複
写機においては、上記剪断力が一気に開放されることに
よる転写画像の画像ズレの発生が解消される。

【００３９】上記潤滑材は、上記２次転写バイアスロー
ラ１０と、上記中間転写ベルト２との、何れか一方もし
くは両方に塗布するようにする。ここで、上記潤滑材塗
布手段４０により、上記潤滑材を上記２次転写バイアス
ローラ１０の表面に塗布するようにした場合には、２次
転写バイアスローラ１０の表面に塗布された潤滑材が上
記転写材３に移着しても、該転写材３に移着した潤滑材
によって転写材３上のトナー像が影響を受けることがな
くなる。また、上記潤滑材塗布手段５０により、上記潤
滑材を上記中間転写ベルト２の表面に塗布するようにし
た場合には、後述するような効果を得ることが可能にな
る。

【００４０】上記潤滑材塗布手段４０は、例えば図３に
示すように、支軸４１により揺動自在に軸支された塗布
部材４２と、該塗布部材４２の背面を押圧する押圧バネ
４３とで構成されている。塗布部材４２には固形状の潤
滑材６０が保持されている。この塗布部材４２の背面が
押圧バネ４３により押圧されることにより、該塗布部材
４２が支軸４１を中心として図において反時計方向に揺
動する。これにより、該塗布部材４２に保持されている
潤滑材６０が、上記２次転写バイアスローラ１０の外周
面に接触する。この状態で、２次転写バイアスローラ１
０が矢印方向に回転することにより、該２次転写バイア
スローラ１０の表面に潤滑材６０が塗布される。

【００４１】上記潤滑材塗布手段５０は、例えば図４に
示すように、上記中間転写ベルト２の表面に接触しなが
ら回転する回転ブラシ６１と、該回転ブラシ５１に対し
て進退自在に配置された塗布部材５２と、該塗布部材５
２の背面を押圧する押圧バネ５３とで構成されている。
塗布部材５２には固形状の潤滑材６０が保持されてい
る。この塗布部材５２の背面が押圧バネ５３により押圧
されることにより、該塗布部材５２に保持されている潤
滑材６０が、上記２回転ブラシ５１の外周面に接触す
る。この状態で、回転ブラシ５１が矢印方向に回転する
ことにより、該回転ブラシ５１上に潤滑材６０が塗布さ
れる。そして、上記２次転写バイアスローラ１０が矢印
方向に移動することにより、該回転ブラシ５１上に塗布
された潤滑材６０が２次転写バイアスローラ１０の表面
に塗布される。

【００４２】なお、上記潤滑材塗布手段４０、５０は、
図３及び図４に示したものに限らず、２次転写バイアス
ローラ１０や上記転写上記中間転写ベルト２の表面に、
上記潤滑材６０を塗布できる構成であればよい。また、
上記潤滑材としては、図示のような固形状の潤滑材６０
に限らず、潤滑作用を有する材料であれば、液体状、固
体状、粉末状等のどのような潤滑材でもよい。例えば、
液体状の潤滑材としては、シリコンオイルやフッ素オイ
ル等の潤滑性液体を用いることができる。固形状の潤滑
材としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ等の各種フッ
素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、
シリコングリース、フッ素グリース、パラフィンワック
ス、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、黒鉛、二硫化
モリブデン等を用いることができる。

【００４３】また、上述のような各種の潤滑材の中で
も、例えば、ステアリン酸亜鉛、ポリエチレンｗａｘな
どのような、白色でトナー像に付着しても転写画像に悪
影響を及ぼさないもの、極性を有し塗布等が容易なも
の、固形化しやすいものが特に望ましい。更に、上記潤
滑材は、1種類の原料で構成されている必要はなく、２
種類以上の原料で構成したものであっても良い。

【００４４】また、上記潤滑材としては、耐熱性、耐薬
品性に優れ、非粘着性、及び低摩擦特性を有しているフ
ッ素系樹脂を使用することが好ましく、このフッ素系樹
脂の中でも、分子間凝集力及び分子鎖表面の凹凸が小さ
く、摩擦係数が低いＰＴＦＥを使用することが望まし
い。

【００４５】以下、本発明において着目したフッ素樹
脂、及びＰＴＦＥについて説明する。フッ素樹脂は、耐
熱性、耐薬品性に優れ、非粘着性、低摩擦特性、電気絶
縁性が良好であるという特徴を有しているので、上記中
間転写ベルト２や２次転写ローラ１０の表面を低摩擦化
する材料としては最適である。通常、フッ素樹脂は、摩
擦する相手材よりも柔らかいため、滑り方向への転移が
容易に起こる。このフッ素樹脂の相手材への転移は、表
面の分子の配向と剥離の開始、摩擦熱による相転移と膨
れ、そして完全な剥離という過程を経る。中でも、上記
ＰＴＦＥは、あらゆる固体中で最も低い摩擦係数を有す
る物質である。

【００４６】また、フッ素樹脂とは、一般的に、分子中
にフッ素原子を含有する合成高分子のことであり、通
常、ポリテトラフルオロエチレン（四ふっ化エチレン樹
脂：略称ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（四ふっ化エチ
レン、パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂：略
称ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体（四ふっ化エチレン、６ふっ化プロ
ピレン共重合樹脂：略称ＦＥＰ）、テトラフルオロエチ
レンーエチレン共重合体（四ふっ化エチレン、エチレン
共重合樹脂：Ｅ／ＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライ
ド（ふっ化ビニリデン樹脂：ＰＶＤＦ）、ポリクロロト
リフルオロエチレン（三ふっ化塩化エチレン樹脂：略称
ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン
共重合体（三ふっ化塩化エチレン、エチレン共重合樹
脂：略称Ｅ／ＣＴＦＥ）、テトラフロオエチレン−パー
フロロジメチルジオキソール共重合樹脂（略称ＴＦＥ／
ＰＤＤ）、ポリビニルフルオライド（ふっ化ビニル樹
脂：略称ＰＶＦ）の９種類を指す。

【００４７】これらのフッ素樹脂には、表面摩擦係数が
低いものが多い。これは、フッ素分子の分極率が小さ
いため含フッ素化合物の分子間凝集エネルギーが低い。
構造的に分子鎖表面が滑らかである。配向によって
摩擦抵抗が緩和される。等によると考えられる。

【００４８】また、フッ素樹脂は、相手材料に移着し
やすい。白色である。熱的化学的に安定な物質であ
る。といった特徴を備えている。従って、このようなフ
ッ素系樹脂を上記潤滑材として用いることにより、白色
からなるフッ素樹脂は、通常使用される転写材２と同色
であるので、該転写材３に潤滑材が移着した場合でも、
転写材３上に有色の物質が付着するよりも、転写画像に
及ぼす影響が少なく使用しやすい。また、フッ素系樹脂
は、熱的及び化学的に安定した物質であるので、電子写
真プロセスにより特性が変化して不具合が生じるという
こともない。

【００４９】次に、上記ＰＴＦＥの特徴、及び製法等に
ついて説明する。先ず、一般的なＰＴＦＥの成形、加
工、及び材料に関して説明する。ＰＴＦＥは、溶融粘度
が極めて高く、一般の熱可塑性のプラスチック材料で使
用される射出などの成形法を使用することが難しい。こ
のため、ＰＴＦＥの成形法としては、粉末樹脂を（主
に、常温下で）予備成形し、これを融点以上の３５０〜
４００℃に加熱する焼結成形加工（焼成加工）にて、そ
の粒子を固体成形する方法である圧縮成形法、またその
他成形法としてラム押出成形法、ペースト押出成形法な
どの押し出し成形法などがある。

【００５０】これら成形に使用されるＰＴＦＥ材料は、
大きく分けて、モールディングパウダー、ファインパウ
ダーの２種類に分類される。一般的に、モールディング
パウダーは、圧縮成形法、ラム押出法に使用され、ファ
インパウダーは、ペースト押出法に使用される。

【００５１】上記モールディングパウダーとは、懸濁重
合で得られた原粉末を、一旦数十〜数百μｍの大きさに
粉砕し、その後、使用法に合せた形で行われる粒状化、
微粉化、前加熱などの処理の後に生成された粉末の総称
である。また、上記ファインパウダーとは、乳化重合で
得られたラテックスを、凝析、乾燥させ約３００〜６０
０μｍの粒径に調節したものをいう。

【００５２】また、上記以外の材料に、低分子量ＰＴＦ
Ｅと呼ばれるものがある。これは、通常、成形加工に対
し実用化されているモールディングパウダー、ファイン
パウダーが、５００〜６００万以上の数平均分子量を持
つのに対して、一般的に、その分子量が数千〜数十万の
ＰＴＦＥのことを示す。これら低分子ＰＴＦＥは、ＰＴ
ＦＥ以外の樹脂材料や、オイル、インク、塗料などに添
加し使用される。

【００５３】次に、上記ＰＴＦＥの摩擦特性、及びＰＴ
ＦＥの潤滑材としての特徴について説明する。先ず、そ
の摩擦現象を知るために、その分子構造を次に示す。分
子構造は、ＣＦ２単位が、単純に繰り返す化学構造を持
つ完全に対称性の線状高分子である。また分子の対称性
が非常に高い無極性高分子であり、分子間凝集力は非常
に弱い。また分子鎖表面は非常に滑らかである。

【００５４】上記ＰＴＦＥは、その分子間凝集力が小さ
く、分子鎖表面の凹凸が小さいので、その摩擦係数が低
い。また、ＰＴＦＥは、非常に柔らかい物質であり、分
子間の凝集力が小さいので、ＰＴＦＥ分子間で滑りが起
こりやすく、摩擦の相手材に、摩耗したＰＴＦＥが供給
されることによりＰＴＦＥの移着が容易に起こる。この
ＰＴＦＥの移着により、相手材の表面にＰＴＦＥ層が生
成され、そこに生じる摩擦がＰＴＦＥどうしの摩擦に置
き換えられて、相手材の摩擦係数が低下する。このこと
は、摺動状態において多くの材料とＰＴＦＥ間の摩擦抵
抗が低くなることの一要因として知られている。

【００５５】このようなＰＴＦＥを上記潤滑材として使
用することにより、その摩擦に対する特性が上記２次転
写バイアスローラ１０や中間転写ベルト２と上記転写材
３との密着を解消するための潤滑作用として有効に機能
する他、該中間転写ベルト２上に残留したトナーを除去
するための上記中間転写ベルトクリーナー１６に対して
も有益な働きをすることになる。

【００５６】すなわち、上記中間転写ベルトクリーナー
１６のクリーニングブレード１６ａの先端がベルト移動
方向側に巻き込まれると、該クリーニングブレード１６
ａによって中間転写ベルト２上に残留したトナーが除去
されなくなり、クリーニング不良が生じて不良画像が発
生するようになる。これは、中間転写ベルト２とクリー
ニングブレード１６ａとの間の摩擦力（両部材の摩擦係
数、および押し当て力により発生する）が主原因であ
る。

【００５７】このようなクリーニングブレード１６ａの
先端の巻き込みは、上記中間転写ベルト２の表面に上記
潤滑材が塗布して、該中間転写ベルト２とクリーニング
ブレード１６ａとの間の摩擦力を低下させることにより
解消される。特に、上記ＰＴＦＥは、その特性上、摺動
する相手材への移着が起こりやすいので、上記中間転写
ベルト２や上記２次転写バイアスローラ１０のような回
転駆動される部材への潤滑材供給に適している。

【００５８】また、上記ＰＴＦＥは、上述のようにして
移着が生じた後、つまり該ＰＴＦＥどうしの摩擦が支配
的になった後は、ＰＴＦＥの摩耗が低下することがあ
る。これは、ＰＴＦＥどうしの摩擦係数が極端に小さい
ため、そこに生じる剪断力が低下し摩耗が減ることがあ
るためである。これより、ＰＴＦＥを中間転写ベルト２
に直接接触させて、その潤滑効果を得る場合、該ＰＴＦ
Ｅの移着後、その接触圧、及び摺動条件によっては、塗
布量が自動的に制限されることがあり、一定以上の潤滑
材の塗布が抑えられるようになる場合もある。また、上
記ＰＴＦＥの分子間の崩れは、相手材に移着後も起こり
うる。この性質により、中間転写ベルト２上に付着した
ＰＴＦＥはある一定の割合で付着と除去が繰り返すこと
になる。

【００５９】一方、上記感光体ドラム１上に残留したト
ナーの除去に関しては、上記感光体ドラムクリーナー１
８によって行われる。通常、感光体ドラム１の表面に
は、異物質、例えば画像ボケを生じさせる原因である放
電生成物（ＮＯｘ、ＳＯｘなど）などが付着する。上述
のような潤滑材塗布を行わない場合は、クリーニング部
等で起こる感光体ドアラム１の表層の削れと同時に、こ
れらの異物質も除去されていた。しかし、上記潤滑材を
塗布することにより、その感光体ドラム１の表層の削れ
が少なくなり、これらの異物質を除去できなくなって画
像不良が起こることがある。

【００６０】ここで、上記ＰＴＦＥのように供給、除去
が繰り返し行われる潤滑材の場合、それら異物質も付
着、除去が繰り返されることになり、ある程度画像不良
を低減できることが分かっている。従って、この感光体
ドラム１に塗布する潤滑材として、上記フッ素系樹脂、
特に、上記ＰＴＦＥを使用することにより、その潤滑性
能を高めることができ、且つ、上記クリーニングブレー
ドの巻き込み等による不具合を改善することができるよ
うになる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、潤滑材塗布手
段により像担持体のベルト表面に潤滑材が塗布されるの
で、該ベルト表面と転写材との間に生じる摩擦係数及び
摩擦力が低減され、該ベルト表面と転写材との密着によ
る転写画像の画像ズレの発生を防止できるという優れた
効果がある。

【００６２】請求項２の発明によれば、潤滑材塗布手段
により転写部材の表面に潤滑材が塗布されるので、該転
写部材の表面と転写材との間に生じる摩擦係数及び摩擦
力が低減され、該転写部材と転写材との密着による転写
画像の画像ズレの発生を防止できるというという優れた
効果がある。

【００６３】請求項３の発明によれば、潤滑材塗布手段
により像担持体のベルト表面及び転写部材の表面に潤滑
材が塗布されるので、該像担持体のベルト表面及び転写
部材の表面と転写材との間に生じる摩擦係数及び摩擦力
が低減され、該像担持体のベルト表面及び転写部材の表
面と転写材との密着による転写画像の画像ズレの発生を
防止できるというという優れた効果がある。

【００６４】請求項４の発明によれば、像担持体のベル
ト表面もしくは転写部材の表面に塗布されたフッ素系樹
脂からなる潤滑材の作用により、プレ転写領域における
像担持体のベルト表面もしくは転写部材と転写材との密
着が低減されるので、該密着による転写画像の画像ズレ
の発生を防止できる。また、該フッ素系樹脂は、耐熱
性、耐薬品性に優れ、非粘着性、及び低摩擦特性を有し
ているので、トナー像に対しての悪影響が少なく、塗布
対象となる上記像担持体のベルトや転写部材の材料であ
るＰＥＴや導電性ゴムなどに移着しやすいので、該像担
持体のベルトや転写部材に容易に塗布できる。更に、該
フッ素系樹脂の外観は白色であるので、仮に該潤滑材が
像担持体上から転写材上に移着しても、該転写材上に有
色の物質が移着した場合に比べて、画像に及ぼす影響が
少なくなるという優れた効果がある。

【００６５】請求項５の発明によれば、ＰＴＦＥは、そ
の分子間凝集力が小さく、分子鎖表面の凹凸が小さいの
で、その摩擦係数が低く、また、像担持体上の残留トナ
ーを除去するために設けられているクリーニング手段の
クリーニングブレードの巻き込み等により像担持体の摩
擦係数が上昇することによって発生する不具合を改善す
ることができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形
成部の構成を示す概略図。

【図２】上記画像形成装置の二次転写部の構成を示す要
部概略図。

【図３】上記画像形成装置の二次転写部に配置された転
写部材としての２次転写ローラに潤滑材を塗布する潤滑
材塗布手段の構成を示す要部概略図。

【図４】上記画像形成装置の像担持体としての中間転写
ベルトに潤滑材を塗布する潤滑材塗布手段の構成を示す
要部概略図。

【図５】上記従来の画像形成装置の画像形成部の構成を
示す概略図。

【図６】従来の画像形成装置の二次転写部の構成を示す
要部概略図。

【図７】本出願人が先に提案した二次転写部の構成を示
す要部概略図。

【符号の説明】

１感光体ドラム２中間転写ベルト２Ａ中間転写ベルトの第１のベルト平面部２Ｂ中間転写ベルトの第２のベルト平面部２ａ中間転写ベルトの第１のベルト平面部の上流
側の端部３転写材４帯電器５，６，７，８現像器１０２次転写バイアスローラ１５定着装置１６中間転写ベルトクリーナー１６ａクリーニングブレード１９レジストローラ２１駆動ローラ、２４従動ローラ、２３テンションローラ、２２二次転写対向ローラ３３上ガイド部材３３ａ上ガイド部材の端部３５下ガイド部材３８ベルト背面ガイド部材４０，５０潤滑材塗布手段４１支軸４２塗布部材４３押圧バネ５１回転ブラシ５２塗布部材５２５３押圧バネ６０潤滑材Ａプレ転写領域Ｇ中間転写ベルトと転写材とのギャップＮ転写ニップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H200 FA04 GA23 GA34 GA47 GB12 GB25 HA12 HB03 JA02 JA25 JA28 JB10 JB12 JB17 JB45 JC04 JC12 JC13 LA14 LA24 LB02 LB13 LC04 MA04 MA20 3F049 AA01 BB08 DA03 DA05 LA02 LA07 LB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像を担持し、複数の張架部材
により回転自在に張架された無端ベルト状の像担持体
と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手
段と、上記像担持体に向けて搬送される転写材の裏面側
に配置された転写部材と、該像担持体を挟んで該転写部
材に対向する対向部材とを備え、該転写部材と該像担持
体のベルト表面とが対向する転写部に転写バイアスを印
加して、該像担持体上のトナー像を該転写材上に転写す
る転写手段と、上記転写部に向けて上記転写材を搬送す
る転写材搬送手段とを備えた画像形成装置において、上記転写部より転写材搬送方向上流側のベルト表面が上
記転写部材の表面に接触するように上記像担持体をガイ
ドするベルトガイド部材と、該像担持体のベルト表面に
潤滑材を塗布する潤滑材塗布手段を有することを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】表面にトナー像を担持し、複数の張架部材
により回転自在に張架された無端ベルト状の像担持体
と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手
段と、上記像担持体に向けて搬送される転写材の裏面側
に配置された転写部材と、該像担持体を挟んで該転写部
材に対向する対向部材とを備え、該転写部材と該像担持
体のベルト表面とが対向する転写部に転写バイアスを印
加して、該像担持体上のトナー像を該転写材上に転写す
る転写手段と、上記転写部に向けて上記転写材を搬送す
る転写材搬送手段とを備えた画像形成装置において、上記転写部より転写材搬送方向上流側のベルト表面が上
記転写部材の表面に接触するように上記像担持体をガイ
ドするベルトガイド部材と、該転写部材の表面に潤滑材
を塗布する潤滑材塗布手段とを有することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項３】表面にトナー像を担持し、複数の張架部材
により回転自在に張架された無端ベルト状の像担持体
と、該像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手
段と、上記像担持体に向けて搬送される転写材の裏面側
に配置された転写部材と、該像担持体を挟んで該転写部
材に対向する対向部材とを備え、該転写部材と該像担持
体のベルト表面とが対向する転写部に転写バイアスを印
加して、該像担持体上のトナー像を該転写材上に転写す
る転写手段と、上記転写部に向けて上記転写材を搬送す
る転写材搬送手段とを備えた画像形成装置において、上記転写部より転写材搬送方向上流側のベルト表面が上
記転写部材の表面に接触するように上記像担持体をガイ
ドするベルトガイド部材と、該像担持体のベルト表面及
び該転写部材の表面に潤滑材を塗布する潤滑材塗布手段
とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
て、上記潤滑材は、フッ素系樹脂であることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４の画像形成装置に
おいて、上記フッ素系樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンであ
ることを特徴とする画像形成装置。