(57)【要約】【課題】感光体ドラムから記録紙に転写されるトナー画像の転写不良を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１４と、感光体ドラム１４と圧接する転写ローラ２２と、を有し、感光体ドラム１４と転写ローラ２２との接触部を通過する記録紙に対して感光体ドラム１４の外周面上のトナー画像を転写する画像形成装置１０であって、転写ローラ２２の近傍には、感光体ドラム１４から転写ローラ２２に作用する圧力により転写ローラ２２が撓むことを防止する撓み防止部材４４が設けられている。【選択図】      図１
2010002520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、前記感光体ドラムと圧接する転写ローラと、を有し、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの接触部を通過する記録紙に対して前記感光体ドラムの外周面上のトナー画像を転写する画像形成装置であって、
前記転写ローラの近傍には、前記感光体ドラムから前記転写ローラに作用する圧力により前記転写ローラが撓むことを防止する撓み防止部材が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記撓み防止部材は、前記転写ローラと接触するローラ部材と、前記ローラ部材を回転させる回転軸と、前記回転軸の軸方向両端部を回転可能に支持するとともに前記ローラ部材を前記転写ローラ側に押して圧力を作用させる圧力部材と、で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記撓み防止部材は、前記転写ローラと接触するローラ部材と、軸方向に伸縮可能に構成され前記ローラ部材を回転可能に支持した状態で前記ローラ部材の軸方向に貫通するとともに前記ローラ部材に対して弾性力を作用させて前記ローラ部材を位置決めするばね部材と、前記ばね部材の軸方向両端部を支持する支持部材と、で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラムと、感光体ドラムと圧接する転写ローラと、を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムと圧接する転写ローラと、を備えている。この転写ローラは、ローラと、ローラを軸方向に貫通した金属製の回転軸と、で構成されている。回転軸の軸方向両端部は、軸受により回転可能に支持されている。また、転写ローラには、回転軸を介して任意の値に制御された電流又は電圧が印加されている。記録紙（用紙）が感光体ドラムと転写ローラとの間を通過するときに、感光体ドラムと転写ローラとの接触部において、記録紙の紙面表面に感光体ドラム表面のトナー画像が転写される。
【特許文献１】特開平９−６８８８３号公報
【特許文献２】特許２８９５５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術は、転写ローラが回転軸の両端部で軸受により支持されているため、感光体ドラムと転写ローラとが圧接したときに、転写ローラの中央部側に位置するローラが感光体ドラムからの圧力を受けて感光体ドラム側と反対側に撓むことになる。転写ローラのローラが撓むと、感光体ドラムと転写ローラとの接触部における圧接状態、間隙、電界（電位）が一様にならずに、記録紙に転写されるトナー画像にムラ（ノイズ）が発生することになる。また、このことは、記録紙に対するトナー画像の転写不良等の原因になる。さらに、転写ローラの撓み部（高隙間部、低圧接部）において、感光体ドラムと転写ローラとの間に生じる圧接力が低下するため、記録紙に転写されるトナー画像の濃度が低く（薄く）なる原因にもなる。
【０００４】
そこで、本発明は、感光体ドラムから記録紙に転写されるトナー画像の転写不良を防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願第１発明は、感光体ドラムと、前記感光体ドラムと圧接する転写ローラと、を有し、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの接触部を通過する記録紙に対して前記感光体ドラムの外周面上のトナー画像を転写する画像形成装置であって、前記転写ローラの近傍には、前記感光体ドラムから前記転写ローラに作用する圧力により前記転写ローラが撓むことを防止する撓み防止部材が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
本願第１発明によれば、転写ローラの近傍には、感光体ドラムから転写ローラに作用する圧力により転写ローラが撓むことを防止する撓み防止部材が設けられている。これにより、感光体ドラムから受けた圧力によって転写ローラが撓むことを防止できる。この結果、感光体ドラムと転写ローラとの接触部における圧接状態、間隙、電界（電位）が一様になり、記録紙に転写されるトナー画像の転写不良及び画像ムラ（ノイズ）が発生することを防止できる。また、転写ローラの撓み部（高隙間部、低圧接部）において、感光体ドラムと転写ローラとの間に生じる圧接力が低下することを防止でき、記録紙に転写されるトナー画像の濃度が低く（薄く）なることを防止できる。
【０００７】
本願第２発明は、本願第１発明に記載の画像形成装置において、前記撓み防止部材は、前記転写ローラと接触するローラ部材と、前記ローラ部材を回転させる回転軸と、前記回転軸の軸方向両端部を回転可能に支持するとともに前記ローラ部材を前記転写ローラ側に押して圧力を作用させる圧力部材と、で構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本願第２発明によれば、撓み防止部材は、回転可能なローラ部材を備えているため、転写ローラにローラ部材が接触した状態で回転することが可能になる。すなわち、ローラ部材が転写ローラに接触した状態では、転写ローラは感光体ドラムの影響を受けて回転することになるが、転写ローラが回転した場合には、撓み防止部材のローラ部材が転写ローラと共に回転することができる。これにより、転写ローラの外周面とローラ部材の外周面との間に作用する摩擦力を低減することができるため、転写ローラに電流又は電圧が印加されたときに印加状態が不安定になることを防止できる。この結果、感光体ドラムから記録紙へのトナー画像の転写状況が良好になり、トナー画像の画像形成精度を高めることができる。また、ローラ部材が圧力部材により転写ローラ側に押されているため、ローラ部材から転写ローラに対して圧力を作用することができる。これにより、転写ローラが感光体ドラムに所定の圧力で押された場合でも、これに対抗することができるため、転写ローラが撓んでしまうことを防止できる。
【０００９】
本願第３発明は、本願第１発明に記載の画像形成装置において、前記撓み防止部材は、前記転写ローラと接触するローラ部材と、軸方向に伸縮可能に構成され前記ローラ部材を回転可能に支持した状態で前記ローラ部材の軸方向に貫通するとともに前記ローラ部材に対して弾性力を作用させて前記ローラ部材を位置決めするばね部材と、前記ばね部材の軸方向両端部を支持する支持部材と、で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本願第３発明によれば、撓み防止部材のばね部材が軸として機能して、ローラ部材がばね部材の軸回りを回転する。これにより、撓み防止部材のローラ部材が転写ローラと共に回転することが可能になり、トナー画像の画像形成精度を高めることができる。また、ばね部材は、軸方向に伸縮可能に構成されているため、一対の支持部材の離間距離（相対位置）にばらつきが生じていても、ばね部材の軸方向の伸縮（弾性変形）及び曲げ変形により、ばらつきを吸収することができる。これにより、撓み防止部材の取付自由度及び取付精度を高めることができる。さらに、ローラ部材が転写ローラから押された場合には、ローラ部材からばね部材に対して圧力が作用するが、ばね部材からローラ部材に対して復元力である弾性力が作用して、ローラ部材が当初の位置に戻される。このように、ばね部材によりローラ部材の位置決めを実行することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、感光体ドラムから記録紙に転写されるトナー画像の転写不良を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１０は、電子写真プロセスにより画像形成を行う装置であり、この画像形成装置１０内に、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、定着の各プロセスを担当する装置が設けられている。これらの装置は、記録用の記録紙が収容される給紙装置１２から排紙トレイ３４に至る記録紙搬送経路Ｒに沿って付設されており、具体的には次のような装置よりなる。
【００１４】
まず、記録紙搬送経路Ｒの給紙装置１２よりも下流側には感光体ドラム１４が配置されており、この感光体ドラム１４上に、印字画像が静電潜像として形成される。感光体ドラム１４の周辺には、感光体ドラム１４の表面（片面）を帯電させる帯電器１６、感光体ドラム１４上に光照射して静電潜像を形成させる露光手段としてのレーザー走査装置１８、トナーを感光体ドラム１４に供給する現像ローラ２０、記録紙に静電潜像を顕像化したトナー画像を転写する転写ローラ２２、転写後のトナーを回収するイレーサーブラシ２４、が設けられている。記録紙搬送経路Ｒの感光体ドラム１４よりも下流側には熱ローラ定着方式の定着装置２６が配置されており、この定着装置２６には、トナー画像が転写された記録紙を加熱するヒートローラ２８と、該記録紙を加圧するプレスローラ３０と、が備えられている。そして、定着装置２６において、記録紙上のトナー画像の定着処理が行われる。
【００１５】
さらに、記録紙搬送経路Ｒの定着装置２６よりも下流側には、排出ローラ装置３２が配置されており、排出ローラ装置３２により、定着装置２６を通過した記録紙が排紙トレイ３４上へと排出される。
【００１６】
画像形成装置１０の本体を被覆するケーシング（本体ケーシング３６）には、前記記録紙搬送経路Ｒを外部に開放可能とするカバー３８が、図示せぬ回転支軸周りに回転自在に設けられている。カバー３８には、転写プロセスに係る転写ローラ２２が支持されている。一方、転写ローラ２２を除く前記各プロセスを担当する各装置は、感光体ドラム１４及びプレスローラ３０を含め、本体ケーシング３６に支持されている。
【００１７】
転写ローラ２２は、芯軸４０と、芯軸４０の外周に配置され感光体ドラム１４と圧接する円筒状のローラ４２と、から構成される。ローラ４２は芯軸４０に固定されており、ローラ４２及び芯軸４０は一体的に回転する。ローラ４２は導電性のウレタンスポンジで形成されると共に、芯軸４０は金属製であって導電性を有している。また、芯軸４０の軸方向両端部は、軸受（図示省略）により回転可能に支持（両端支持）されている。転写ローラ２２のローラ４２には、図示しない電源装置から所定の電流又は電圧が印加制御されるように構成されている。
【００１８】
次に、本発明の要部について説明する。
【００１９】
図２及び図３に示すように、転写ローラ２２の近傍には、撓み防止部材４４が設けられている。撓み防止部材４４は、絶縁体で構成された円柱状のローラ部材４６と、ローラ部材４６の軸方向に貫通しローラ部材４６と共に回転する回転軸４８と、回転軸４８の軸方向両端部を回転可能に支持しローラ部材４６をローラ４２側に押す支持ばね（圧力部材）５０と、で構成されている。ここで、ローラ部材４６は、転写ローラ２２に関して感光体ドラム１４と反対側の位置に配置されており、転写ローラ２２の軸方向中央側に接触するように構成されている。これにより、ローラ部材４６は、転写ローラ２２が最も撓み易い部位と常に接触した状態になる。
【００２０】
ここで、転写ローラ２２が感光体ドラム１４から所定の圧力を受けず、適正な位置にあるときに、撓み防止部材４４のローラ部材から転写ローラ２２のローラ４２に対して所定の圧力を作用させるように構成してもよい。また、転写ローラ２２が感光体ドラム１４から所定の圧力を受けて撓もうとしたときに、撓み防止部材４４のローラ部材から転写ローラ２２のローラ４２に対して所定の圧力を作用させるように構成してもよい。いずれの構成でも、転写ローラ２２が感光体ドラム１４から所定の圧力を受けて撓んでしまうことを防止できる。
【００２１】
また、転写ローラ２２が回転した場合には、ローラ４２からローラ部材４６に対して摩擦力が生じることになるが、ローラ部材４６が回転可能な状態で転写ローラ２２を構成するローラ４２と接触しているため、ローラ部材４６も転写ローラ２２からの摩擦力を受けて回転する。すなわち、撓み防止部材４４のローラ部材４６が転写ローラ２２のローラ４２と連れ回りすることにより、ローラ部材４６とローラ４２との間に発生する摩擦力を低減することができる。
【００２２】
また、撓み防止部材４４のローラ部材４６が、支持ばね５０の弾性力により転写ローラ２２を構成するローラ４２側に押されている状態では、転写ローラ２２を構成するローラ４２には、撓み防止部材４４のローラ部材４６から所定の圧力が作用する。このため、転写ローラ２２を構成するローラ４２が感光体ドラム１４から所定の圧力を受けた場合には、転写ローラ２２を基準として感光体ドラム１４の反対側に位置する撓み防止部材４４のローラ部材４６から所定の圧力が作用する力学状態になる。換言すれば、転写ローラ２２は、感光体ドラム１４と撓み防止部材４４のローラ部材４６の両方から所定の圧力で挟み込まれた状態になる。なお、感光体ドラム１４から転写ローラ２２のローラ４２に作用する圧力と、撓み防止部材４４のローラ部材４６から転写ローラ２２のローラ４２に作用する圧力は、同じ大きさとなるように設定されている。
【００２３】
これにより、転写ローラ２２のローラ４２には、感光体ドラム１４から作用する圧力と撓み防止部材４４のローラ部材４６から作用する圧力とが同じ大きさで対抗するため、転写ローラ２２のローラ４２は、感光体ドラム１４から圧力を受けた場合でも、撓んでしまうことを防止できる。
【００２４】
詳細には、図４に示すように、従来技術の画像形成装置においては、感光体ドラム１４から転写ローラ２２に作用する圧力を受けて転写ローラ２２が感光体ドラム１４と反対側に撓んでしまう。そして、感光体ドラム１４と転写ローラ２２との間に隙間及び面圧のばらつきが生じ、記録紙に転写されるトナー画像の画像不良が生じる原因になる。
【００２５】
これに対して、図２及び図３に示すように、転写ローラ２２のローラ４２に対して撓み防止部材４４のローラ部材４６が圧力を作用させる構成では、転写ローラ２２のローラ４２が撓むことを防止できる。この結果、感光体ドラム１４と転写ローラ２２のローラ４２との接触部における圧接状態、間隙、電界（電位）が一様になり、記録紙に転写されるトナー画像の転写不良及び画像ムラ（ノイズ）が発生することを防止できる。また、転写ローラ２２のローラ４２の撓み部（高隙間部、低圧接部）において、感光体ドラム１４と転写ローラ２２のローラ４２との間に生じる圧接力が低下することを防止でき、記録紙に転写されるトナー画像の濃度が低く（薄く）なることを防止できる。
【００２６】
特に、撓み防止部材４４のローラ部材４６は、転写ローラ２２のローラ４２の中央部位と接触して圧力を作用させるため、撓みやすい転写ローラ２２のローラ４２の中央部位の撓みを確実に防止することができる。
【００２７】
また、撓み防止部材４４のローラ部材４６は、転写ローラ２２のローラ４２の回転と共に回転可能に構成されているため、転写ローラ２２のローラ４２が回転したときに、撓み防止部材４４のローラ部材４６と転写ローラ２２のローラ４２との間に発生する摩擦力を低減することができる。これにより、転写ローラ２２のローラ４２に発生する摩擦力が原因となって、感光体ドラム１４及び転写ローラの表面に静電気の状態が不良になり、トナー画像の画像形成に悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。
【００２８】
さらに、転写ローラ２２のローラ４２と接触する撓み防止部材４４のローラ部材４６は、絶縁体で構成されているため、撓み防止部材４４が転写ローラ２２に印加される電位に悪影響を及ぼしてしまうことを防止できる。
【００２９】
次に、第１実施形態に係る画像形成装置の変形例について説明する。
なお、第１実施形態に係る画像形成装置の作用及び効果と重複する作用及び効果については、説明を省略する。
【００３０】
図５に示すように、撓み防止部材５２は、絶縁体で構成された円筒状のローラ部材５４と、ローラ部材５４の貫通孔５６を挿通したコイルばね５８（ばね部材）と、コイルばね５８の軸方向両端部を支持する支持部材６０と、で構成されている。各支持部材６０には、突起部６２が形成されており、この突起部６２には、コイルばね５８の軸方向両端部が固定されている。ローラ部材５４の貫通孔５６の径（ローラ部材５４の内径）は、コイルばね５８の径よりも大きくなるように設定されており、ローラ部材５４がコイルばね５８の周囲を回転できるように構成されている。そして、ローラ部材５４がコイルばね５８の軸方向と直交する方向に移動すれば、コイルばね５８が弾性変形すると共に、コイルばね５８からローラ部材に対して所定の弾性力が作用する。これにより、コイルばね５８は、初期状態である適切な位置で位置決めされる。
【００３１】
このように、コイルばね５８は、軸方向に伸縮可能に構成され、ローラ部材５４を回転可能に支持した状態でローラ部材５４の軸方向に貫通するとともにローラ部材に対して弾性力を作用させてローラ部材５４を位置決めする機能を備えている。
【００３２】
変形例によれば、転写ローラ２２のローラ４２が感光体ドラム１４から圧力を受けて場合には、感光体ドラム１４側と反対側に撓もうとする。そして、ローラ部材５４には、転写ローラ２２のローラ４２（図２及び図３参照）から所定の圧力で押されることになる。このとき、ローラ部材５４は、コイルばね５８を押すことになるが、ローラ部材５４にはコイルばね５８から所定の弾性力（復元力）が作用する。これにより、ローラ部材５４がコイルばね５８により押される形になり、転写ローラ２２のローラ４２から作用する圧力に抵抗する。このため、ローラ部材５４は、転写ローラ２２から押された場合に移動することがなく、転写ローラ２２が撓み変形することがない。このようにして、コイルばね５８は、ローラ部材５４を位置決めし、ひいては転写ローラ２２の撓み変形を防止する。
【００３３】
特に、コイルばね５８は、軸方向に伸縮可能に構成されているため、一対の支持部材６０の離間距離にばらつきが生じていても、コイルばね５８の軸方向の伸縮（弾性変形）及び曲げ変形により、そのばらつきを吸収することができる。これにより、撓み防止部材５２の各構成部品の取付自由度及び取付精度を高めることができる。この結果は、コイルばね５８は、撓み防止部材５２の各構成部品のばらつき調整機能を兼備している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の内部の構成の一部を示した説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部の平面図である。
【図４】従来技術となる画像形成装置の転写ローラが撓んだ状態を示した説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の要部の変形例の構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０      画像形成装置
１４      感光体ドラム
２２      転写ローラ
４４      撓み防止部材
４６      ローラ部材
４８      回転軸
５０      支持ばね（圧力部材）
５２      撓み防止部材
５４      ローラ部材
５８      コイルばね（ばね部材）
６０      支持部材
【図１】
2010002520.tif 000003
【図２】
2010002520.tif 000004
【図３】
2010002520.tif 000005
【図４】
2010002520.tif 000006
【図５】
2010002520.tif 000007