JP3740308B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナー像担持体と、該トナー像担持体上のトナー像を転写材に転写するために転写材を介して該トナー像担持体を押圧する転写用押圧ローラとを備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置においては、トナー像担持体としての感光体又は中間転写体に形成されたトナー像を転写材へ転写する方法として、転写用ローラを用いて、転写材を介してトナー像担持体を押圧したり、転写材担持体としての転写ベルト及び転写材とを介してトナー像担持体を押圧する転写方法が知られている。これら方法では、例えば、該転写ローラにトナーと逆極性の転写バイアスを印加して静電気的にトナーを移動させたり、転写材へのファンデルワースル力によって非静電気的にトナーを移動させたりして転写を行う。
【0003】
そして、従来、上記転写ローラは、ローラ軸部で両端支持され、上記トナー像担持体と接触する方向に該ローラ軸部の両端部が付勢されることによって、上記トナー像担持体に所望の接触圧で接触するように構成されていた。
【0004】
上記ローラ軸部の両端部が付勢されて上記トナー像担持体と接触し、徐々に接触圧が上昇してゆくと、上記転写ローラの軸部は上記転写ローラと上記トナー像担持体とが接触している最も端部に近い部分に対応する軸部の位置が支点となって、中央側で互いに離れる方向に軸部に力が働く。通常上記転写ローラの軸部はある程度以上の力がかかると撓むため、上記転写ローラの軸部をより強く付勢すればするほど上記転写ローラの軸部は上記トナー像担持体から離れる方向に湾曲する。
このため、上記転写ローラの中央部は両端部に比して上記トナー像担持体への接触圧が小さくなってしまい、上記転写ローラの長手方向において接触圧に差が生じる。この接触圧の差は、上記トナー像担持体と上記転写ローラとの当接部で転写材に付着させるトナー量を変化させてしまうので、形成画像に、両端部に比して中央部の画像濃度が低いという濃度ムラを発生させてしまう。
なお、例えば、A3サイズの転写紙のように画像幅の大きい画像形成を行う場合、上記転写ローラの軸部の上記支点が端部方向に移動するため、上記転写ローラの両端部と中央部とで上記トナー像担持体への圧力差がますます大きくなってしまい、上記問題はより顕著になると考えられる。
【0005】
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、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの中央部での接触圧不足を低減し、転写部材の両端部と中央部とに対応する画像濃度にムラのない均一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である。
【0006】
【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、トナー像担持体と、該トナー像担持体上のトナー像を転写材に転写するために転写材を介して該トナー像担持体を押圧する転写用押圧ローラとを備えた画像形成装置において、該転写用押圧ローラは、そのローラ軸部を構成する芯金の周囲に弾性層が形成され、該芯金の両端部の軸受け部が該トナー像担持体に向かう方向にスライド可能な状態で該弾性層が該トナー像担持体を押圧するように該軸受け部が付勢され、該転写用押圧ローラの外形を、該転写用押圧ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にし、該転写用押圧ローラの芯金の画像領域に対応しない部分であって該転写用押圧ローラを該トナー像担持体の方向へ付勢する位置よりも該転写用押圧ローラの長手方向中央寄りに、曲がりやすい箇所として該芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成したことを特徴とするものである。
【0007】
この画像形成装置においては、転写用押圧ローラの外形を転写用押圧ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にしているので、転写用押圧ローラの軸部である芯金の両端部をトナー像担持体側に付勢させていくと転写用押圧ローラのうち長手方向中央部が最初にトナー像担持体に当接する。さらに付勢力を強めていくと転写用押圧ローラの芯金の中央部トナー像担持体から離れる方向に湾曲し転写用押圧ローラ両端部の径の小さい部分トナー像担持体に当接する。そして転写用押圧ローラの芯金が上記のように湾曲した状態で転写用押圧ローラトナー像担持体と転写用押圧ローラ長手方向に安定して接触する。これによりトナー像担持体に対す転写用押圧ローラの長手方向中央部で接触圧が不足することなく、転写材上転写用押圧ローラの長手方向に均一な濃度でトナーが転写される。
また、この画像形成装置においては、転写用押圧ローラの軸部である芯金の画像領域に対応しない部分であって転写用押圧ローラをトナー像担持体の方向へ付勢する位置よりも転写用押圧ローラの長手方向中央寄りに、他の箇所よりも曲がりやすい箇所を形成している。この転写用押圧ローラの芯金の両端部を付勢し、転写用押圧ローラとトナー像担持体とが転写用押圧ローラ長手方向に安定して接触した状態で、さらに付勢力を強めていくと、転写用押圧ローラの芯金の曲がりやすい箇所すなわち溝を形成した箇所が最初に曲がる。そして、この湾曲により、芯金が画像領域に対応しない部分で付勢力が弱まる圧逃げ生じ、転写用押圧ローラの画像領域に対応する部分は、転写用押圧ローラとトナー像担持体との接触圧が転写用押圧ローラ長手方向に安定した状態を保つ。これにより、付勢力が強い場合にも、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの手方向中央部で接触圧が不足することなく、転写材上に転写用押圧ローラの長手方向に均一な濃度でトナーが転写される。
しかも、上記芯金が曲がりやすい箇所として、芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成しているので、簡易な方法で芯金が曲がりやすい箇所を形成できる。
【0012】
【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複写機(以下、複写機という。)に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機全体の構成及び動作について説明する。図1は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機は、カラー画像読み取り装置(以下、スキャナ部という。)と、カラー画像記録装置(以下、プリンタ部という。)とから構成されている。
【0013】
まず、上記複写機における図示しないスキャナ部の構成及び動作について説明する。このスキャナ部においては、コンタクトガラス上に載せられた原稿の画像を、照明ランプ、ミラー群及びレンズ等の照明・ミラー光学系を介してカラーセンサに結像し、該原稿のカラー画像情報を、例えばBlue(以下、Bと記す。)、Green(同、G)、Red(同、R)の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。上記カラーセンサは、B、G、Rの色分解手段とCCDのような光電変換素子とから構成され、3色同時読み取りを行うことができる。このスキャナ部で得たB、G、Rの各画像信号は、その強度レベルに基づいて、画像処理部で色変換処理が行われる。この色変換処理によって、Black(以下、Bkと記す)、Yellow(同、Y)、Cyan(同、C)、Magenta(同、M)のカラー画像データが得られる。具体的には、上記照明・ミラー光学系が、プリンタ部に連動するスタート信号を受けて原稿走査し、カラー画像データを得る。本実施形態においては、上記照明・ミラー光学系における1回の原稿走査につき、1色の画像データを得るように構成されているので、Bk、Y、C、Mの4色のカラー画像データを得るためには、上記原稿走査を合計4回繰り返すことになる。
【0014】
次に、図1を参照して、本実施形態に係る複写機のプリンタ部の構成及び動作について説明する。
本実施形態におけるプリンタ部には、図示しない露光手段としての書込光学ユニットと、像担持体としての感光体ドラム10とが設けられている。この書込光学ユニットは、上述したスキャナ部からのカラー画像データを光信号に変換して、均一に負極性に帯電された感光体ドラム10に原稿画像に対応したネガ潜像を形成する。上記書込光学ユニットとしては、例えば、半導体レーザと、これの発光及び駆動を制御する図示しない発光駆動制御部と、ポリゴンミラーと、これを回転駆動する回転駆動モータと、f/θレンズと、反射ミラーとから構成されたものを使用することができる。また、上記感光体ドラム10は、図1における矢印Cの方向すなわち反時計回りに回転駆動する。
【0015】
上記感光体ドラム10の周囲には、感光体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置111と、図示しない除電手段としての除電ランプと、帯電手段としての帯電器である帯電チャージャ13と、現像手段としての回転型現像装置であるリボルバ現像ユニット110と、中間転写ユニット120とが配設されている。
【0016】
上記感光体クリーニング装置111は、ファーブラシ111bと感光体クリーニングブレード111cとを有し、1次転写後の感光体ドラム10の表面をクリーニングする。
【0017】
上記リボルバ現像ユニット110は、Bk現像器115と、Y現像器116と、C現像器117と、M現像器118とを有し、該リボルバ現像ユニットが回転することで、各色の現像器における感光体ドラム10と対向する現像位置を位置決めすることができる。これら各現像器は、現像剤の汲み上げ及び撹拌を行う図示しない攪拌手段としての現像パドルと、該現像剤のトナー濃度を検知する図示しないトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサと、該現像剤で形成される穂を上記感光体ドラム10の表面に接触させる図示しない現像剤担持体としての現像スリーブとをそれぞれ有している。これら4つの現像器は、複写機が待機状態にあるとき、それぞれの現像スリーブ上の現像剤を穂切りして不動作状態となる。尚、これら4つの現像器の内部構造はまったく同様である。
【0018】
また、上記中間転写ユニット120は、中間転写体としての中間転写ベルト121を、電荷付与手段としての1次転写バイアスローラ122と、これに接続した電源としての1次転写電源128と、1次転写前除電手段としてのアースローラ123と、ベルト駆動手段としての駆動ローラ124と、テンションローラ125と、2次転写対向ローラ126と、クリーニング対向ローラ127とに張架した構成をとっている。上記駆動ローラ124は図示しない駆動モータに接続されており、該駆動モータにより上記中間転写ベルト21の駆動が制御されている。上記中間転写ベルト121を張架するすべてのローラは導電性材料で形成されており、上記1次転写バイアスローラ122以外の各ローラはそれぞれ接地されている。
【0019】
また、上記中間転写ベルト121を張架する1次転写バイアスローラ122は、該中間転写ベルトと上記感光体ドラム10とが接触して形成されるニップ部からなる1次転写領域に対して、該中間転写ベルトの表面移動方向すなわちベルト回転方向の下流側に配置されている。この1次転写バイアスローラ122には、上記1次転写電源128によって定電流又は定電圧制御された直流若しくは交流のバイアス、又は直流及び交流の1次転写バイアスが印加される。また、上記1次転写領域に対してベルト回転方向上流側には、接地されたアースローラ123が配置されている。
【0020】
上記中間転写ベルト121の周囲には、潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布装置50及びクリーニングブレード162とが設置されており、これらは接離装置153によってそれぞれ上記中間転写ベルト21から接離可能となっている。
【0021】
上記潤滑剤塗布装置50は、潤滑剤塗布部材としての潤滑剤塗布ブラシローラ51と、潤滑剤収容ケース22とから構成されている。この潤滑剤収容ケース52内には、固形潤滑剤及びスプリングとが収容されている。この固形潤滑剤としては、例えば、板状に成型された微粒子からなるステアリン酸亜鉛を使用することができる。上記固形潤滑剤は、上記スプリングによって上記潤滑剤塗布ブラシローラ51側に付勢されており、該潤滑剤塗布ブラシローラに当接している。また、上記潤滑剤塗布ブラシローラ51は、図示しない駆動手段によって回転駆動することができるようになっている。そして、2次転写後、上記中間転写ベルト121に潤滑剤を塗布する際、上記潤滑剤塗布ブラシローラ51が回転して、上記固形潤滑剤を削り取る。このようにして削り取られた潤滑剤は粉体状となって、上記中間転写ベルト121に塗布される。このとき、上記潤滑剤塗布ブラシローラ21は、ブラシ部の毛倒れ現象を防ぐため、上記中間転写ベルト121の連れ回り方向に回転駆動している。また、この潤滑剤塗布ブラシローラ51と上記中間転写ベルト121とが接触した部分すなわち潤滑剤塗布領域において、その線速が上記中間転写ベルト121よりも速くなるように、該潤滑剤塗布ブラシローラは回転制御されている。
【0022】
また、上記潤滑剤塗布ブラシローラ51は、除電機能を備えており、該潤滑剤塗布ブラシローラ51が上記中間転写ベルト121に接触して潤滑剤を塗布すると同時に、除電用電源59から印加される除電バイアスによって、該中間転写ベルト121が除電されるようになっている。
【0023】
また、上記中間転写ベルト121の周囲には、転写手段としての転写ユニット130も配置されている。該転写ユニット130は、上記感光体ドラム10の表面に転写材としての転写紙100を担持して一定距離接触しながら移動する紙転写ベルト134と、該紙転写ベルト表面をクリーニングする転写クリーニングブレード132と、上記中間転写ベルト121上に形成されるトナー像を転写し100に転写するために転写紙100を介して中間転写ベルト121を押圧する転写用押圧ローラとしての2次転写ローラ131と、これに接続された2次転写用電源139と、給紙部側の端部に位置する第1支持ローラ135aと、定着ユニット145側の端部に位置する第2支持ローラ135bと、上記転写クリーニングブレード132に対向する第3支持ローラ135cと、転写紙除電チャージャ136と、紙転写ベルト除電チャージャ137とを有する。また、この転写ユニット130は、図示しない接離機構によって上記中間転写ベルト121から接離可能となっている。
【0024】
そして、上記2次転写ローラ131は、ローラ軸部で両端支持され、上記感光体ドラム10と接触する方向にローラ軸部の両端部が付勢されることによって、上記紙転写ベルト及び転写紙100を介して上記感光体ドラム10に所望の圧力で接触するように構成されている。ところが、ローラ軸部を強く付勢すると、上記2次転写ローラ131の軸部が感光体ドラム10から離れる方向に湾曲し、2次転写ローラ131の中央部では上記感光体ドラム10への接触圧不足で、画像濃度が薄くなる。このため、上記2次転写ローラ131の外形を、該ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にしているが、この2次転写ローラ131については、後で詳述する。
【0025】
また、このプリンタ部には、更に、上記転写ユニット130の2次転写ローラ131と上記中間転写ベルト121の2次転写対向ローラ126との間に形成される2次転写領域としての2次転写ニップ部に転写材としての転写紙100を送り込む図示しない給紙部及び制御部と、紙搬送ユニット144と、定着手段としての定着ユニット145と、なども設けられている。
【0026】
次に、現像の順序をBk、Y、C、Mの順とした場合における上記複写機の画像形成動作の一例について説明する。尚、この画像形成の順序は、これに限定されるものではない。
画像形成サイクルを開始する前に、上記感光体ドラム10が、図1における矢印Cの方向すなわち反時計回りに回転駆動し、上記帯電チャージャ13がコロナ放電を開始する。このとき、例えば負電荷で上記感光体ドラム10を所定電位に一様に帯電する。また、上記中間転写ユニット120の中間転写ベルト121は、上記感光体ドラム10と等速で駆動し、図1における矢印Dの方向すなわち時計回りに回転する。
【0027】
コピー動作が開始されると、まずBk工程が開始し、上述したスキャナ部において原稿のカラー画像情報が読み取られ、この画像情報から得られたBk画像データに基づいて、上述したプリンタ部における書込光学ユニットのレーザ光によって感光体ドラム10上にBk潜像が形成される。このBk潜像は、上記Bk現像器115によって負帯電Bkトナーを付着され、Bkトナー像を形成することで現像される。このとき、Bk潜像の現像を確実に行うため、上記Bk現像器115の現像スリーブを、このBk潜像の先端部分が該Bk現像器の現像位置に到達する前に、予め回転させておく。これにより、Bk潜像の先端部分が上記現像位置に達したときには、現像剤が穂立ち状態となっているので、Bk潜像全体を確実に現像することができる。また、上記Bk現像器115では、Bk潜像の後端部分が上記現像位置を通過した時点で、速やかに現像スリーブ上に形成された現像剤の穂切りを行われる。これにより、このBk現像器115は不作動状態となる。このとき、少なくとも次に現像されるY潜像の先端部分が上記Bk現像器115の現像位置に到達する前に、完全に不作動状態となるようにする。尚、上記現像剤の穂切りは、上記Bk現像器115の現像スリーブを、現像動作中の回転方向と逆方向に切替えることで行うことができる。
このようにBk現像器115により感光体ドラム10上に形成されたBkトナー像は、1次転写領域における転写電界によって該感光体ドラムと等速駆動する中間転写ベルト121の表面に1次転写され、これでBk工程が終了する。
【0028】
上記Bkトナー像の1次転写と並行して、上記感光体ドラム10側では次のY工程が開始される。すなわち、所定のタイミングで再び原稿のカラー画像情報を読み取り、この画像情報から得られたY画像データに基づいて、レーザ光により感光体ドラム10上にY潜像を形成し、Y現像器116によってYトナー像を形成する。このY現像器116における現像スリーブの回転は、該Y現像器の現像位置に、上記Bk潜像後端部分が通過した後かつY潜像の先端部分が到達する前に、開始される。そして、Y潜像の後端部分が通過した時点で、上述したBk現像器115の場合と同様に、現像スリーブに形成された現像剤の穂切りが行われ、上記Y現像器116は不作動状態となる。このとき、やはり次のM潜像の先端部分が到達する前に完全に不作動状態となるようにする。このように現像されて感光体ドラム10上に形成されたYトナー像は、上記中間転写ベルト121におけるBkトナー像を転写された画像面に位置合わせして1次転写される。
【0029】
以後、C工程及びM工程においても、上述したY工程と同様に、それぞれの画像データに基づいて、潜像形成、現像、1次転写を行う。このようにして、中間転写ベルト121上における同一の画像面に、上記感光体ドラム10上に順次形成されるBk、Y、C、Mの各トナー像を1次転写することで、該中間転写ベルト上には、これら4色が重なり合ったトナー像が形成される。
【0030】
また、上記中間転写ベルト21上にトナー像が形成されるまでの間、具体的には1色目のBkトナー像を1次転写した後から4色目のMトナー像の1次転写が終了するまでの間は、上記潤滑剤塗布ブラシローラ51及びクリーニングブレード162を、それぞれ接離機構によって上記中間転写ベルト121から離間させる。また、上記転写ユニット130も図示しない転写用接離機構によって移動させる。このとき、上記2次転写ローラ131に接続した2次転写用電源139によるバイアス印加を停止する。
上記の状態は、中間転写ベルト121上に1次転写されたトナー像を転写紙100に2次転写するまで維持される。
【0031】
以上のようにして中間転写ベルト121上に1次転写されたトナー像は、転写紙100上に2次転写するため、上記2次転写ニップ部に送られる。このとき、上記転写ユニット130の2次転写ローラ131は、後述する付勢手段によって上記中間転写ベルト21及び転写紙100を介して上記感光体ドラム10に当接する。そして、この2次転写ローラ131には上記2次転写電源139によって所定の2次転写バイアスが印加され、上記2次転写ニップ部に2次転写電界を形成する。これにより、上記中間転写ベルト121上のトナー像は上記転写紙100上に転写される。また、転写紙100は、図示しない給紙部から上記2次転写領域に給紙される。この転写紙100の給紙の際、該転写紙は、図示しないレジストローラによって上記中間転写ベルト21上のトナー像の先端部が2次転写領域に到達するタイミングに合わせて該2次転写領域に給紙される。
【0032】
上述のように、上記中間転写ベルト121上に4色が重なり合って形成されたトナー像が一括転写された転写紙100は、その後、上記転写ユニット130における転写紙除電チャージャ136との対向部に搬送される。この対向部を通過するとき、上記転写紙100は、作動状態にある上記転写紙除電チャージャ136によって除電され、紙転写ベルト134から剥離される。そして、剥離した転写紙100は、紙搬送ベルトユニット144によって定着ユニット145の定着ローラ対145aのローラ間に向けて送られる。この定着ローラ対145aでは、これらローラ間に形成されるニップ部からなる定着領域で、上記転写紙100上の未定着トナー像を溶融し、該未定着トナー像の定着を行う。そして、この転写紙は、図示しないコピートレイに搬出され、スタックされる。
【0033】
尚、1次転写後の感光体ドラム10は、その表面を上記感光体クリーニング装置111によってクリーニングされ、図示しない除電手段としての除電ランプによって均一に除電される。また、2次転写後の中間転写ベルト121は、クリーニングブレード162が図示しない接離機構によって該中間転写ベルトに押圧されることで、その表面がクリーニングされる。
【0034】
また、上記転写紙100を剥離した後、上記紙転写ベルト134表面に残留した電荷は、上記転写ベルト除電チャージャ137によって除電される。尚、この紙転写ベルト134表面は、更に、上記転写クリーニングブレード132によってクリーニングされる。
【0035】
また、リピートコピーを行う場合、上記スキャナ部においては、1枚目における4色目のY工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目における1色目のBk工程に進み、プリンタ部において感光体ドラム10への潜像形成を行う。一方、中間転写ベルト121においては、1枚目のトナー像の2次転写に引き続き、上記クリーニングブレード162によってクリーニングされた領域に、2枚目における1色目のBkトナー像が1次転写される。
【0036】
以上は、4色フルカラーを得るコピーモードについて説明したが、これ以外の3色コピーモードや2色コピーモードの場合には、使用する色などが異なる以外、上述した4色コピーモードと同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場合には、所定枚数が終了するまで、その色の現像器のみ現像剤を穂立ちさせて作動状態にしておき、上記潤滑剤塗布装置50、クリーニングブレード162及び転写ユニット130を中間転写ベルト121に接触させたままの状態で、かつ、該中間転写ベルトを感光体ドラム10に接触させたままの状態で、該中間転写ベルトを往動方向に一定速度で駆動し、コピー動作を行うことになる。
【0037】
以下、本実施形態の特徴部について説明する。
図2は、2次転写領域としての2次転写ニップ部近傍の拡大図である。2次転写ローラ131は、ローラの軸部としての芯金131aが軸受け部131bで両端支持されている。また、該軸受け部131bをスライド可能にガイドするガイド部材131cが画像形成装置本体の図示しない側板に固定されており、これによって、上記2次転写対向ローラ126軸部とほぼ平行な定位置をとるように配置されている。そして、芯金131a両端部が、軸受け部131bを介して付勢手段としてのスプリング131dによって付勢され、これにより、2次転写ローラ131が感光体ドラム10方向へ押し出される。
【0038】
次に、本実施形態に係る2次転写ローラ131の構成例(以下、本構成例を「第1構成例という」)について説明する。
2次転写ローラ131は、上述のように、感光体ドラム10に対する長手方向中央部での接触圧不足を低減するように構成されている。
【0039】
図3は2次転写ローラ131の側面図である。2次転写ローラ131は、表面にニッケルメッキが施された鉄(φ10mm)からなる芯金131aと、この芯金131aの周囲に形成された弾性層131eとで構成されており、弾性層131eには、弾性材料としてのウレタンが用いられている。そして、2次転写ローラ131は、外形が、ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状に形成されている。具体的には、弾性層131eの層厚を、両端部径dがφ16mm、中央部径dがφ16.23mmとなるように形成されている。また、弾性層131eの長手方向の長さhは、画像形成される最大幅の画像領域と同じか又はそれ以上の長さを有する必要がある。本実施形態においては、A3転写紙の画像領域H(約320mm)に対応しており、hは約350mmとなっている。なお、この2次転写ローラ131の硬度を測定したところ、50°であった。
【0040】
上記のような構成において、2次転写ローラ131の芯金131a両端部を感光体ドラム10側に付勢させていくと、紙転写ベルト134及び転写紙100を介して、2次転写ローラのうち長手方向中央部が最初に感光体ドラム10に当接する。さらに付勢力を強めていくと、弾性層131eが感光体ドラム10へ多少食い込む程度に変形するが、その後、芯金131aの中央部が感光体ドラム10から離れる方向に湾曲して2次転写ローラ131両端部の径の小さい部分が感光体ドラム131に当接する。そして、このように芯金131aが湾曲した状態で、2次転写ローラ131と感光体ドラム10とが2次転写ローラ131長手方向に安定して接触する。これにより、2次転写ローラ131の長手方向中央部での接触圧不足が低減し、転写紙100上に2次転写ローラ131の長手方向に均一な濃度でトナーを転写することができる。
【0041】
次に、本実施形態に係る2次転写ローラ131の他の構成例(以下、本構成例を「第2構成例という」)について説明する。
本第2構成例の2次転写ローラ131は、芯金131aの画像領域に対応しない部分に、他の箇所よりも芯金131aが曲がりやすい箇所が形成された構成となっている。
以上の構成の他は、上記第1構成例の2次転写ローラの構成と同様である。
【0042】
図4は、本第2構成例における2次転写ローラ131の側面図である。図4に示すように、芯金131aのA3画像形成領域Hの外側で、かつ、弾性層131eの内側に、他の箇所よりも芯金131aが曲がりやすい箇所としての、他の箇所よりも径が小さい溝Mが形成されている。溝M部の径は8mm、幅は1mmである。
【0043】
本第2構成例において、2次転写ローラ131の芯金131a両端部を感光体ドラム10側に付勢していくと、前述したように、2次転写ローラ131と感光体ドラム10とが2次転写ローラ131長手方向に安定して接触した状態となる。この状態で、さらに付勢力を強めていくと、芯金131aの溝M部が最初に湾曲する。そして、この湾曲により、芯金131aの画像領域Hより外側で付勢力の圧逃げが生じ、2次転写ローラ131の画像領域Hにおいては、2次転写ローラ131と感光体ドラム10とが2次転写ローラ長手方向で安定した接触状態を保つ。これにより、付勢力が大きい場合にも、芯金131aに溝Mを形成するという簡易な方法で、より確実に2次転写ローラ131の手方向中央部での接触圧不足を低減し、転写紙100上に2次転写ローラ131の長手方向に均一な濃度でトナーを転写することができる。
【0044】
また、上記第2構成例の変形例として、他の箇所よりも芯金131aが曲がりやすい箇所としての溝Mを、弾性層131eの幅よりも外側に形成してもよい。これによっても、上記第2構成例と同様の効果が得られる。
【0045】
次に、上記第1、第2構成例及び変形例で得られる各2次転写ローラ131を用いて、それぞれローラ長手方向手前、中央、後ろの各位置での接触圧を測定した結果を図5乃至図7に示す。図5は、第1構成例における2次転写ローラ、図6は、第2構成例における2次転写ローラ、図は、第2構成例の変形例における2次転写ローラの測定結果である。各図におけるグラフの横軸は、ローラの測定位置を表し、縦軸は、ローラ内での圧力偏差を示している。この圧力偏差は、各2次転写ローラにおける平均接触圧を0とした場合の、それぞれの測定位置における偏差を表す。ここで、各グラフ中の実線a、破線b及びcの説明をする。2次転写ローラの所定の中央部径dと所定の両端部径dとの差をDとすると、ローラの製造上の公差が存在するため、Dの値は同じ径のローラを使用しても微妙に変化する。そこで、この公差を考慮して、破線aは、Dが最大値のとき、破線bは、Dが最小値のとき、そして、実線bは、Dが中央値のときの接触圧をプロットしたものである。
【0046】
図5乃至7に示すように、上記第1、第2構成例及び変形例の2次転写ローラにおいては、それぞれ実線aで示した上記D値が中央値のとき、ローラ長手方向の各位置における接触圧偏差は±10%以内である。ここで、従来の、ローラの径が長手方向で一定の2次転写ローラにおいて、同様の測定を行ったところ、上記D値が中央値のとき、ローラ内の接触圧偏差は±40%であった。よって、上記第1、第2構成例及び変形例の2次転写ローラにおいては、公差を考慮しても、接触圧偏差が最大で±30%(図5の破線b及びc参照)であり、ローラ長手方向の中央部での接触圧不足を低減させていることがわかる。すなわち、転写紙100上に2次転写ローラ131の長手方向に均一な濃度でトナーを転写することができる。
なお、図5乃至図7に示したグラフは一例であり、使用する芯金及び弾性層の材質、ローラの付勢力、等により接触圧は異なってくる。
【0047】
以上、本実施形態によれば、感光体ドラム10に対する2次転写ローラ131の中央部での接触圧不足を低減することができ、2次転写ローラの両端部と中央部とに対応する画像濃度にムラのない均一な画像を得ることが可能になる。
【0048】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの中央部での接触圧不足を低減し、転写用押圧ローラの両端部と中央部とに対応する画像濃度にムラのない均一な画像を得ることができる。更に、転写用押圧ローラの芯金の画像領域に対応しない部分に、他の箇所よりも曲がりやすい箇所を形成することにより、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの押圧力が強い場合にも、転写用押圧ローラの中央部で転写用押圧ローラとトナー像担持体との接触圧を安定させることができる。しかも、上記他の箇所よりも曲がりやすい箇所として、芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成することにより、簡易な方法で芯金が曲がりやすい箇所を形成できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る複写機の概略構成を示す断面図。
【図2】中間転写ベルトと転写ローラとの2次転写ニップ部近傍の拡大図。
【図3】第1構成例に係る転写ローラの側面図。
【図4】第2構成例に係る転写ローラの側面図。
【図5】上記第1構成例に係る転写ローラの長手方向の接触圧偏差と測定位置の関係を示すグラフ。
【図6】上記第2構成例に係る転写ローラの長手方向の接触圧偏差と測定位置の関係を示すグラフ。
【図7】上記第2構成例の変形例に係る転写ローラの長手方向の接触圧偏差と測定位置の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
10 感光体ドラム
13 帯電チャージャ
50 潤滑剤塗布装置
51 潤滑剤塗布ブラシローラ
59 除電用電源
100 転写紙
110 リボルバ現像ユニット
111 感光体クリーニング装置
115 Bk現像器
116 Y現像器
117 C現像器
118 M現像器
120 中間転写ユニット
121 中間転写ベルト
122 1次転写バイアスローラ
123 アースローラ
124 駆動ローラ
125 テンションローラ
126 2次転写対向ローラ
127 クリーニング対向ローラ
128 1次転写電源
130 転写ユニット
131 2次転写ローラ
131a 芯金
131b 軸受け部
131c ガイド部材
131d スプリング
131e 弾性層
132 転写クリーニングブレード
134 紙転写ベルト
135a 第1支持ローラ
135b 第2支持ローラ
135c 第3支持ローラ
136 転写紙除電チャージャ
137 紙転写ベルト除電除電チャージャ
139 2次転写用電源
144 紙搬送ユニット
145 定着ユニット
153 接離装置
162 クリーニングブレード

Claims (1)

  1. トナー像担持体と、該トナー像担持体上のトナー像を転写材に転写するために転写材を介して該トナー像担持体を押圧する転写用押圧ローラとを備えた画像形成装置において、
    該転写用押圧ローラは、そのローラ軸部を構成する芯金の周囲に弾性層が形成され、該芯金の両端部の軸受け部が該トナー像担持体に向かう方向にスライド可能な状態で該弾性層が該トナー像担持体を押圧するように該軸受け部が付勢され、
    該転写用押圧ローラの外形を、該転写用押圧ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にし、
    該転写用押圧ローラの芯金の画像領域に対応しない部分であって該転写用押圧ローラを該トナー像担持体の方向へ付勢する位置よりも該転写用押圧ローラの長手方向中央寄りに、曲がりやすい箇所として該芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成したことを特徴とする画像形成装置。
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