(57)【要約】【課題】  転写ローラーの弾性層の歪み及びその歪みに伴う転写不良を低減し、良好に転写する転写装置及び良好に画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】  像が担持される像担持体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、像担持体と形成するニップ部の像担持体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの移動方向の幅より長い開口幅を有する凹部６３を備える基材６１ｂ、及び凹部６３で固定され基材６１ｂに巻かれる体積抵抗率１×１０6〜１×１０11Ω・ｃｍの弾性部材６１ｃを有する転写部材６１と、ニップ部にバイアス印可するバイアス発生部１１０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像が担持される像担持体と、
前記像担持体と形成するニップ部の前記像担持体の移動方向の幅より長い開口幅を有する凹部を備える基材、及び前記凹部で固定され前記基材に巻かれる体積抵抗率１×１０6〜１×１０11Ω・ｃｍの弾性部材を有する転写部材と、
前記ニップ部にバイアス印可するバイアス発生部と、
を備えたことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、抵抗調整粒子を含む請求項１に記載の転写装置。
【請求項３】
前記弾性部材は、基材に配設される第１の層と、前記第１の層に配設され弾性を有する第２の層とを有する請求項１又は請求項２に記載の転写装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記第２の層に配設される前記第２の層よりも摩擦係数の小さい第３の層を有する請求項３に記載の転写装置。
【請求項５】
潜像が担持される潜像担持体と、
前記潜像担持体の前記潜像を液体現像剤で現像する現像部と、
前記潜像担持体に現像された像が転写される転写媒体と、
前記転写媒体と形成するニップ部の前記転写媒体の移動方向の幅より長い開口幅を有する凹部を備える基材、前記凹部で固定される前記基材に巻かれた体積抵抗率１×１０6〜１×１０11Ω・ｃｍの弾性部材を有する転写部材と、
前記ニップ部にバイアス印可するバイアス発生部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記弾性部材は、基材に配設される第１の層と、前記第１の層に配設され弾性を有する第２の層とを備える請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記弾性部材は、前記第２の層に配設される前記第２の層よりも摩擦係数の小さい第３の層を有する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、抵抗調整粒子を含む請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記転写媒体は、弾性層を有する請求項５乃至請求項８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記転写部材は回転部材であり、前記転写部材の回転周期と前記転写媒体の移動周期とは、非整数倍の関係を有する請求項５乃至請求項９のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記弾性部材の回転周期は、前記転写媒体の移動周期よりも小さい請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記凹部は、転写材を把持する転写材把持部を有する請求項５乃至請求項１１のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記凹部は、前記転写材を転写部材から剥離させる転写材剥離部を有する請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
潜像担持体に潜像を書き込む書き込み工程と、
前記潜像を液体現像剤で現像する現像工程と、
前記現像工程で現像された像を転写媒体に転写する第一転写工程と、
前記転写媒体と、前記転写媒体と形成するニップ部の該転写媒体の移動方向の幅よりも長い開口幅を有する凹部及び弾性部材を備える転写部材とで形成する前記ニップ部へ転写材を搬送し、前記転写媒体に転写された像を転写材に転写する第二転写工程と、
前記転写部材の前記凹部を前記ニップ部に位置させて前記転写媒体と前記転写部材とを離間して停止させる停止工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真に関する転写装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の転写ローラーとして、弾性層を有する転写ローラーを用いたものが開示されている（特許文献１）。特許文献１に記載された画像形成装置は、凹部と思われる形状は記載されているが、その機能については言及されていない。また、転写方式として熱転写方式のみが記載されているが、バイアス転写方式については記載されていない。
【０００３】
【特許文献１】特表２０００−５０８２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の転写方式は熱転写方式であるのに対し、本発明はバイアス転写方式なので、転写部材の弾性部材に電気的な抵抗を付与する必要がある。このような弾性部材を使用する場合、応力集中による歪みが生じやすくなという不具合を生じる。また、その結果、寿命が短くなるという不具合を生じる。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、転写部材の弾性部材の歪み及びその歪みに伴う転写不良を低減し、良好に転写する転写装置及び良好に画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。また、転写装置及び画像形成装置の弾性部材を長寿命化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の転写装置は、像が担持される像担持体と、前記像担持体と形成するニップ部の前記像担持体の移動方向の幅より長い開口幅を有する凹部を備える基材、及び前記凹部で固定され前記基材に巻かれる体積抵抗率１×１０6〜１×１０11Ω・ｃｍの弾性部材を有する転写部材と、前記ニップ部にバイアス印可するバイアス発生部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記弾性部材は、抵抗調整粒子を含む。
【０００８】
また、前記弾性部材は、基材に配設される第１の層と、前記第１の層に配設され弾性を有する第２の層とを有する。
【０００９】
また、前記弾性部材は、前記第２の層に配設される前記第２の層よりも摩擦係数の小さい第３の層を有する。
【００１０】
さらに、本発明の画像形成装置は、潜像が担持される潜像担持体と、前記潜像担持体の前記潜像を液体現像剤で現像する現像部と、前記潜像担持体に現像された像が転写される転写媒体と、前記転写媒体と形成するニップ部の前記転写媒体の移動方向の幅より長い開口幅を有する凹部を備える基材、前記凹部で固定される前記基材に巻かれた体積抵抗率１×１０6〜１×１０11Ω・ｃｍの弾性部材を有する転写部材と、前記ニップ部にバイアス印可するバイアス発生部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記弾性部材は、基材に配設される第１の層と、前記第１の層に配設され弾性を有する第２の層とを備える。
【００１２】
また、前記弾性部材は、前記第２の層に配設される前記第２の層よりも摩擦係数の小さい第３の層を有する。
【００１３】
また、前記弾性部材は、抵抗調整粒子を含む。
【００１４】
また、前記転写媒体は、弾性層を有する。
【００１５】
また、前記転写部材は回転部材であり、前記転写部材の回転周期と前記転写媒体の移動周期とは、非整数倍の関係を有する。
【００１６】
また、前記弾性部材の回転周期は、前記転写媒体の移動周期よりも小さい。
【００１７】
また、前記凹部は、転写材を把持する転写材把持部を有する。
【００１８】
また、前記凹部は、前記転写材を転写部材から剥離させる転写材剥離部を有する。
【００１９】
本発明の転写装置及び画像形成装置によれば、転写部材は、凹部で固定され基材の外周に巻きかけられる弾性部材に対してニップ部を形成しない状態を形成することができるので、転写部材の弾性部材の歪み及びその歪みに伴う転写不良を低減し、良好に転写する転写装置及び良好に画像を形成する画像形成装置を提供することが可能となる。
【００２０】
また、転写バイアスを調整し、良好に転写させる抵抗調整粒子を弾性部材に含んでいる場合、通常は微小な変形ムラが発生しやすくなる。しかしながら、本発明の転写装置及び画像形成装置によれば、弾性部材に対してニップ部を形成しない状態を形成することができるので、抵抗調整粒子による弾性部材に発生する微小な変形ムラを低減することが可能となる。
【００２１】
また、弾性部材が第１の層と第２の層を有する場合、弾性率や厚みを調整することでニップ幅やテンションを調整することができる反面、歪みが発生しやすくなる。しかしながら、本発明の転写装置及び画像形成装置によれば、弾性部材に対してニップ部を形成しない状態を形成することができるので、弾性部材に発生する歪みを低減することが可能となる。さらに、弾性部材が第２の層よりも摩擦係数の小さい第３の層を有するので、摩擦抵抗を低減することが可能となり、弾性部材に発生する歪みを低減することが可能となる。
【００２２】
また、転写媒体は、弾性層を有するので、転写部材とのニップ部に転写部材の凹部が位置した時に、ニップ部を形成しない構成であれば、転写媒体の弾性層の歪み及びその歪みに伴う転写不良を低減し、良好に転写する転写装置及び良好に画像を形成する画像形成装置を提供することが可能となる。
【００２３】
また、転写部材と転写媒体の周期を非整数倍にすることで、常に同じ場所で圧力緩和されることが防止できると共に、同じ場所で歪みが蓄積されることを防止できる。
【００２４】
また、弾性部材の回転周期は、転写媒体の移動周期よりも小さいので、転写媒体の回転軸方向に歪みを逃がすことが可能となる。
【００２５】
また、転写部材が転写材を把持する転写材把持部を有するので、転写部材に対する転写材のズレを低減することが可能となる。
【００２６】
また、転写部材が転写材を剥離させる転写材剥離部を有するので、転写部材からの転写材の剥離性を良好に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】画像形成装置の第２実施形態を示す図である。
【図３】二次転写ローラーを示す図である。
【図４】図３の一部を拡大した図である。
【図５】二次転写ローラーに転写材が供給されていない状態を示す図である。
【図６】二次転写ローラーのグリッパが転写材を把持しようとしている状態を示す図である。
【図７】二次転写ローラーのグリッパが転写材を把持している状態を示す図である。
【図８】二次転写ローラーのグリッパが離間し、突き出し爪が転写材を突き出している状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる転写材搬送手段の動作を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる転写材搬送手段の動作を説明する図である。
【図１１】二次転写ローラーの回転軸及び基材を示す図である。
【図１２】二次転写ローラーの弾性部材としてのゴムシートを示す図である。
【図１３】二次転写ローラーにゴムシートを巻き付ける構成を示す断面図である。
【図１４】二次転写ローラーの回転軸及び基材にバイアスを印可する構造を示す図である。
【図１５】二次転写ローラーの凹部の開口幅を示す図である。
【図１６】第１実施形態の二次転写ローラーとベルト駆動ローラーとのニップ部のニップ幅を示す図である。
【図１７】第１実施形態の二次転写ローラーとベルト駆動ローラーとのニップ幅を計算により求めるための概略図である。
【図１８】第１実施形態のベルト駆動ローラーが二次転写ローラーの凹部に対応する位置にある状態を示す図である。
【図１９】第２実施形態の二次転写ローラーとベルト駆動ローラーとのニップ部のニップ幅を示す図である。
【図２０】第２実施形態の二次転写ローラーとベルト駆動ローラーとのニップ幅を計算により求めるための概略図である。
【図２１】計算に用いる角度θ１を求めるための概略図である。
【図２２】第２実施形態のベルト駆動ローラーが二次転写ローラーの凹部に対応する位置にある状態を示す図である。
【図２３】二次転写ローラー、ベルト駆動ローラー、中間転写ベルト及び当接部材の関係を示す断面図である。
【図２４】当接部材の変形例を示す図である。
【図２５】画像形成装置の第３実施形態を示す図である。
【図２６】第３実施形態の転写ローラーと中間転写ドラムとのニップ部のニップ幅を示す図である。
【図２７】第３実施形態の二次転写ローラーと転写ドラムのニップ幅を計算により求めるための概略図である。
【図２８】第２実施形態のベルト駆動ローラーが二次転写ローラーの凹部に対応する位置にある状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配置された転写媒体としての中間転写ベルト４０に対し、現像部としての現像装置３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、画像形成装置の下方部に配置され、転写部としての二次転写部６０、定着ユニット９０などの構成は画像形成装置の上方部に配置されている。特に、定着ユニット９０が、中間転写ベルト４０上方にレイアウトされることにより、画像形成装置全体としての設置面積を抑制することが可能となっている。
【００３０】
潜像担持体としての感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの周辺は、トナーによる画像を形成するために、コロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、ＬＥＤアレイなどの露光ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ等を備えている。コロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにより、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを一様に帯電させ、露光ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにより、入力された画像信号に基づいて露光を行い、帯電された感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上に静電潜像を形成する。
【００３１】
現像装置３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、概略、現像剤担持体としての現像ローラー２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器（リザーバ）３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ、これら各色の液体現像剤を現像剤容器３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋから現像ローラー２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに塗布する塗布ローラーである現像剤供給部材としてのアニロックスローラー３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ等を備え、各色の液体現像剤により感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上に形成された静電潜像を現像する。
【００３２】
一次転写部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋは、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上に形成された像を、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと一次転写ローラー５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｋとのニップ部を介して、中間転写ベルト４０に転写する部分である。
【００３３】
中間転写ベルト４０は、シームレスなゴム等の弾性部材で形成されたベルトであり、ベルト駆動ローラー４１とテンションローラー４２に張架され、１次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながらベルト駆動ローラー４１により回転駆動される。１次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写ベルト４０を挟んで１次転写ローラー５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
【００３４】
二次転写部６０は、転写部材としての二次転写ローラー６１および二次転写ローラークリーニングブレード８５を備えている。二次転写ローラー６１の回転軸６１ａはアーム６２に回転自在に支持されている。アーム６２は図示しない装置本体に支持された回転軸６２ａを中心に回転揺動するとともに、図示しないスプリングにより、矢印で示す方向α（図１において反時計回り）に付勢されている。このスプリングの付勢力で、二次転写ローラー６１は中間転写ベルト４０を介してベルト駆動ローラー４１に圧接している。そして、二次転写ローラー６１は、ベルト駆動ローラー４１の回転につれて矢印で示す方向に回転するとともにバイアス発生部１１０により、転写バイアスが印加されることにより、転写ニップで中間転写ベルト４０のトナー像を転写材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材Ｓに転写する。また、二次転写部６０は、二次転写ローラー６１をクリーニングする転写ローラークリーニングブレード８５を有する。
【００３５】
転写材搬送経路Ｌの二次転写部６０の下流には、第１吸引装置２１０、転写材搬送装置２３０、第２吸引装置２７０が順次配列されており、転写材Ｓを定着ユニット９０に搬送するようになっており、定着ユニット９０では、用紙等の転写材Ｓ上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の転写材Ｓに融着させ定着させる。
【００３６】
画像形成装置に対する転写材Ｓの供給は給紙装置（不図示）によって行われる。このような給紙装置にセットされた転写材Ｓは、所定のタイミングにて一枚ごとに転写材搬送経路Ｌに送り出されるようになっている。転写材搬送経路Ｌでは、ゲートローラー１０１、１０１’及び転写材ガイド１０２によって転写材Ｓを二次転写位置まで搬送し、中間転写ベルト４０上に形成された単色のトナー現像像やフルカラーのトナー現像像を転写材Ｓに転写する。
【００３７】
二次転写された転写材Ｓは、上記のように、転写材搬送装置２３０を中心とした転写材搬送手段によって、さらに定着ユニット９０に搬送される。定着ユニット９０は、加熱ローラー９１と、この加熱ローラー９１側に所定の圧力で付勢された加圧ローラー９２とから構成されており、これらのニップ間に転写材Ｓを挿通させ、転写材Ｓ上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の転写材Ｓに融着し定着させる。
【００３８】
ここで、現像装置について説明するが、各色の感光体周辺部及び現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー（Ｙ）の感光体周辺部及び現像装置に基づいて説明する。
【００３９】
感光体周辺部は、感光体１０Ｙの外周の回転方向に沿って、コロナ帯電器１１Ｙを基準として、露光ユニット１２Ｙ、現像装置３０Ｙの現像ローラー２０Ｙ、第１感光体スクイーズローラー１３Ｙ、第２感光体スクイーズローラー１３Ｙ’、一次転写部５０Ｙ、図示しない除電部及び 感光体クリーニングブレード１８Ｙ、が配置されている。なお、画像形成プロセスは、コロナ帯電器１１Ｙから感光体クリーニングブレード１８Ｙの順に、より前段に配置される構成は、後段に配置される構成より上流にあるものと定義する。
【００４０】
感光体１０Ｙは、外周面にアモルファスシリコン感光体などの感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、図１において、時計回りの方向に回転する。
【００４１】
コロナ帯電器１１Ｙは、感光体１０Ｙと現像ローラー２０Ｙとのニップ部より感光体１０Ｙの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、感光体１０Ｙをコロナ帯電させる。露光ユニット１２Ｙは、感光体１０Ｙの回転方向において、コロナ帯電器１１Ｙより下流側、現像ローラー２０Ｙとのニップ部より上流側に配置され、コロナ帯電器１１Ｙによって帯電された感光体１０Ｙ上に光を照射し、感光体１０Ｙ上に潜像を形成する。
【００４２】
また現像装置３０Ｙは、前記の液体現像剤を担持する現像ローラー２０Ｙと、液体現像剤を現像ローラー２０Ｙに塗布するための塗布ローラーであるアニロックスローラー３２Ｙと、現像ローラー２０Ｙに塗布する液体現像剤量を規制する規制ブレード３３Ｙと、液体現像剤を攪拌、搬送しつつアニロックスローラー３２Ｙに供給するオーガ３４Ｙと、現像ローラー２０Ｙに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするコンパクションコロナ発生器２２Ｙと、現像ローラー２０Ｙのクリーニングを行う現像ローラークリーニングブレード２１Ｙと、キャリア内にトナーを概略重量比２０％程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器３１Ｙとを有する。
【００４３】
現像剤容器３１Ｙに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているＩｓｏｐａｒ（商標：エクソン）をキャリアとした低濃度（１〜３ｗｔ％程度）かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径１μｍの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約１５〜２５％とした高粘度（ＨＡＡＫＥ  ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓ  ＲＳ６００を用いて、２５℃の時のせん断速度が１０００（１／ｓ）のときの粘弾性が３０〜３００ｍＰａ・ｓ程度）の液体現像剤である。
【００４４】
なお、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに対応する感光体や現像装置等の部材の配置順は、図１に示す例に限定されることはなく、任意に設定することができる。
【００４５】
図２は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。第２実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置のベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部を巻きかけ方式としたものである。
【００４６】
第２実施形態の中間転写ベルト４０は、ベルト駆動ローラー４１と第１テンションローラー４２、第２テンションローラー４３、第３テンションローラー４４に張架され、１次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋで感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと当接しながらベルト駆動ローラー４１により回転駆動される。１次転写部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写ベルト４０を挟んで１次転写ローラー５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが対向配置され、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の各色のトナー像を中間転写ベルト４０上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
【００４７】
二次転写部６０は、２次転写ローラー６１が中間転写ベルト４０を挟んでベルト駆動ローラー４１と対向配置され、さらに２次転写ローラークリーニングブレード８５からなるクリーニング装置が配置される。そして、２次転写ローラー６１を配置した転写位置において、中間転写ベルト４０上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を転写材搬送経路Ｌにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材に転写する。
【００４８】
第１テンションローラー４２は、ベルト駆動ローラー４１などと共に中間転写ベルト４０を張架しており、中間転写ベルト４０の第１テンションローラー４２に張架されている箇所で、転写ベルトクリーニングブレード４５からなるクリーニング装置が当接・配置され、中間転写ベルト４０上の残りトナー、キャリアをクリーニングするようになっている。
【００４９】
次に、二次転写ローラー６１の構成を説明する。図３は二次転写ローラー６１を示す図、図４は二次転写ローラー６１の一部を拡大した図である。また、図５〜図８は、転写材Ｓが二次転写ローラー６１に把持される前の工程から突き出される工程を示している。図５は二次転写ローラー６１に転写材Ｓが把持されていない状態を示す図、図６は二次転写ローラー６１のグリッパ６４が転写材Ｓを把持しようとしている状態を示す図、図７は二次転写ローラー６１のグリッパ６４が転写材Ｓを把持している状態を示す図、図８は二次転写ローラー６１のグリッパ６４が離間し、突き出し爪７９が転写材Ｓを突き出している状態を示す図である。
【００５０】
二次転写ローラー６１は凹部又は転写材把持部材収納部としての凹部６３を有している。図３に示すように、この凹部６３は、二次転写ローラー６１の軸方向に延設されている。また、二次転写ローラー６１は、基材６１ｂの円弧部の外周面に巻きかけられた弾性部材としてのゴムシート６１ｃを有している。このゴムシート６１ｃにより二次転写ローラー６１の円弧部の外周面に抵抗層が形成されている。
【００５１】
また、凹部６３内には、本発明の転写材把持部としてのグリッパ６４およびグリッパ６４が着座する転写材把持部受け部としてのグリッパ支持部６５が配設されている。図３及び図４に示すように、グリッパ６４は、二次転写ローラー６１の軸方向に沿って配設され、任意の個数設けることができる。
【００５２】
各グリッパ６４は金属の薄い帯状板から同じ形状及び／又は同じ大きさに形成される。一例として、グリッパ６４はクランク状に折り曲げられて形成される。図５に示すように、グリッパ６４の一端部は回転軸に固定される固定端部６４ａであり、また、グリッパ６４の他端部は、グリッパ支持部６５に着離座する把持部６４ｂである。この把持部６４ｂはグリッパ支持部６５との間に転写材Ｓの先端部Ｓａを挟圧して把持する。更に、グリッパ６４は、固定端部６４ａと把持部６４ｂとの間に形成された段部６４ｃを有する。
【００５３】
二次転写ローラー６１の周長は、この例の画像形成装置１に使用される転写材Ｓの種類のうち、転写材移動方向の長さが最大である転写材Ｓの転写材移動方向の長さより大きく設定されている。より詳細には、凹部６３の二次転写ローラー回転方向幅を除く二次転写ローラー６１の周長が、前述の転写材Ｓの転写材移動方向の最大長さより大きく設定されている。これにより、前述の転写材移動方向の最大長さを有する転写材Ｓにも、中間転写ベルト４０のトナー像が確実に転写されるようになる。
【００５４】
更に図３に示すように、二次転写ローラー６１には、一体回転する各当接部材７０，７１が設けられている。当接部材７０，７１は、二次転写ローラー６１と同心円の円弧状の外周面７０ａ,７１ａを有している。当接部材７０，７１は、二次転写ローラー６１の凹部６３がベルト駆動ローラー４１との押圧ニップの位置に対向するとき、ベルト駆動ローラー４１に直接的または間接的に当接する。
【００５５】
図３に示すように、グリッパ支持部６５は二次転写ローラー６１の軸方向に沿って、グリッパ６４に対応した個数配設されている。これらのグリッパ支持部６５は、図５に示すように、凹部６３の二次転写ローラー６１の回転方向で後側の凹部６３の側壁６３ａ側に設けられている。
【００５６】
また、凹部６３内には、突き出し爪７９が配設されている。図３及び図４に示すように、突き出し爪７９は、二次転写ローラー６１の軸方向に沿って配設されている。突き出し爪７９は、任意の個数設けることができる。また、隣接する突き出し爪７９間に、グリッパ支持部６５が位置するように配設されている。各突き出し爪７９は金属の薄い帯状平板から同じ形状及び／又は同じ大きさに形成されている。図示しないが、各突き出し爪７９は連結部で一体に連結されて櫛歯状に形成されている。
【００５７】
次に、画像形成動作について説明する。
【００５８】
液体現像剤を用いるとともに各色感光体が配設された従来公知の画像形成装置と同様に、画像形成動作開始により、各感光体１０Ｙ，１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは各コロナ帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにより一様に帯電される。次に、各露光ユニット１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋにより、各感光体１０Ｙ，１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに静電潜像が書き込まれる（第１ないし第４の書き込み工程）。次に、各現像装置３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋにより、各感光体１０Ｙ，１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの静電潜像が液体現像剤で現像されてトナー像が形成される（第１ないし第４の現像工程）。
【００５９】
各感光体１０Ｙ，１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのトナー像は、各一次転写部５０Ｙ，５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋにより中間転写ベルト４０に転写される（第１の転写工程）。中間転写ベルト４０に担持されたトナー像は、搬送されてくる転写材Ｓに二次転写部６０により転写される。
【００６０】
この二次転写部６０でのトナー像の転写材Ｓへの転写について、より詳細に説明する。
【００６１】
ベルト駆動ローラー４１の回転により中間転写ベルト４０が回転開始すると、転写ローラー６１も回転する。このときには、図５に示すように、グリッパ６４の把持部６４ｂはグリッパ支持部６５に着座している。また、突き出し爪７９は退避位置に設定されている。
【００６２】
中間転写ベルト４０に担持されたトナー像が二次転写部６０に接近するにつれて、各グリッパ６４はグリッパ支持部６５から離座開始する。
【００６３】
図６に示すように、解放位置に設定されたグリッパ６４は、転写ローラー６１の回転により転写材Ｓの供給位置に接近する。一方、転写材Ｓが転写ローラー６１の方へ供給されるとともに、中間転写ベルト４０に担持されたトナー像が二次転写部６０の方へ接近してくる。ベルト駆動ローラー４１の回転及び転写ローラー６１の回転は、中間転写ベルト４０のトナー像が転写ニップ部で転写材Ｓの所定位置に転写されるように同期制御されている。このとき、転写ローラー６１の周速（つまり、グリッパ６４の移動速度）は、転写材Ｓの移動速度より小さく設定されている。したがって、転写材Ｓの先端がグリッパ６４とグリッパ支持部６５との間に進入してグリッパ６４の段部６４ｃに当接する。すると、転写ローラー６１の周速と転写材Ｓの移動速度との速度差により、転写材Ｓの先端が段部６４ｃの角部に当接してグリッパ６４に対して位置決めされるとともに、転写材Ｓの先端部Ｓａが撓む。
【００６４】
続いて、転写材Ｓの一部は転写ローラー６１の外周面に当接するとともにこの外周面に沿って湾曲する。各グリッパ６４はグリッパ支持部６５に接近開始する。そして、図７に示すように、各グリッパ６４は転写材Ｓの先端部Ｓａをグリッパ支持部６５に押圧して把持した状態となる。こうして、転写材Ｓが転写ローラー６１に対して位置決めされるとともに、転写ローラー６１の回転とともに確実に転写ニップの方へ移動する。このとき、突き出し爪７９は退避位置に保持される。
【００６５】
中間転写ベルト４０のトナー像は転写ニップで転写材Ｓに転写される。グリッパ６４の把持部６４ａ及び転写材Ｓの先端部Ｓａが転写ニップを通過すると、図８に示すように、グリッパ６４が爪座６５から離れる方向に移動開始し、転写材Ｓの先端部Ｓａが解放される。次いで、転写ローラー６１の更なる回転で、突き出し爪７９が突き出し位置に設定される。
【００６６】
一方、グリッパ６４による把持から解放された転写材Ｓの先端部Ｓａは、後述する送風装置４００からのエアー吹き付けにより転写ローラー６１側に軽く押し付けられるとともに、突き出し爪７９により転写ローラー６１の外周面６１ｇから離れる方向に押し付けられる。こうして、転写材Ｓの先端部Ｓａは転写材搬送手段の方へ誘導される。ベルト駆動ローラー４１と転写ローラー６１のニップ部で挟圧されている転写材Ｓは、ベルト駆動ローラー４１および転写ローラー６１の更なる回転で転写材搬送手段に移動する。すなわち、中間転写ベルト４０のトナー像が転写材Ｓに二次転写されながら、転写材Ｓの転写終了部分の剥離が行われる（転写剥離工程）。なお、弾性復元力が小さく腰の弱い転写材Ｓの場合には、送風装置４００のエアー吹き付けを省略することもできる。
【００６７】
次に、本実施形態における転写材搬送手段について説明する。
【００６８】
図９は二次転写部６０の二次転写ニップから転写材Ｓの搬送方向先端部Ｓａが排出された直後、すなわち、二次転写部６０側から転写材Ｓが搬送手段の方に引き渡された直後の状態を示している。転写材Ｓは、図示するように、第１吸引装置２１０の気流発生部２１５の動作に伴い発生する筺体部２１１の吸引面２１２からの吸引力Ａによって、落下することなく吸引面２１２に保持されつつ、二次転写部６０側からの送り動作の力によって吸引面２１２上を搬送される。
【００６９】
二次転写部６０側からの送り動作の力を受けて、第１吸引装置２１０の吸引面２１２上を搬送された転写材Ｓの搬送方向先端部Ｓａは、転写材搬送装置２３０側に到達する。次に、転写材Ｓは、転写材搬送装置２３０の気流発生部２３５の動作に伴い発生する筺体部２３１の吸引面２３２からの吸引力Ｂによって搬送面Ｐに保持される。それと共に、転写材Ｓは、転写材搬送部材駆動ローラー２５１の駆動力により、転写材搬送部材駆動ローラー２５１と転写材搬送部材張架ローラー２５２，２５３に巻かけられた転写材搬送部材２５０が移動動作するのに伴い、搬送面Ｐを定着ユニット９０に向かって進行する。
【００７０】
図１０は二次転写部６０の二次転写ニップから転写材Ｓの搬送方向後端部Ｓｅが排出された直後の状態を示したものである。特に、このとき、送風装置４００の気流発生部４０５の動作に伴い発生する筺体部４０１の開口部４０２からのエアーを矢印Ｄに示すように吐出することで、転写材Ｓの後端部Ｓｅが二次転写ニップから排出された時に転写材後端部Ｓｅが中間転写ベルト４０等に触れて画像が汚損されることを防ぐことができる。
【００７１】
転写材搬送装置２３０の搬送面Ｐで搬送された転写材Ｓは、第２吸引装置２７０の気流発生部２７５の動作に伴い発生する筺体部２７１の吸引面２７２からの吸引力Ｃによって吸引され、搬送される。その後、定着ユニット９０において、加熱ローラー９１と加圧ローラー９２とが形成する定着ニップ間に進入する。この定着ニップを経た転写材Ｓは、トナー像が融着され可視像とされる。
【００７２】
次に、二次転写ローラーについて詳しく説明する。
【００７３】
図１１は二次転写ローラー６１の回転軸６１ａ及び基材６１ｂの実施例１を示す図である。
【００７４】
二次転写ローラー６１の回転軸６１ａ及び基材６１ｂは、導電性の金属材料からなる。実施例１の二次転写ローラー６１は、図１１に示すように、基材６１ｂが凹部を有する円筒形の基部６１ｂａと、基部６１ｂａの両端に設けられるフランジ部６１ｂｂからなり、フランジ部６１ｂｂと回転軸６１ａが一体に形成されている。
【００７５】
次に、二次転写ローラー６１に巻きかけている弾性部材としてのゴムシート６１ｃについて実施例を用いて説明する。
【００７６】
ここで、実施例の構成を示す体積抵抗率は、三菱化学（株）製の抵抗測定器「ハイレスタＵＲブローブ」を用いて測定した。長さ４００ｍｍにカットしたフィルムをサンプルとし、該サンプルの幅方向に等ピッチで３ヶ所、縦（周）方向に４ヶ所の合計１２ヶ所について印可電圧１００Ｖ、１０秒後に体積抵抗率を測定し、平均値で示した。
【００７７】
実施例１のゴムシート６１ｃは、以下の構成を有する。
構成：単層
体積抵抗率：１×１０10（Ω・ｃｍ）
材料：ウレタンゴム、
膜厚：０．５ｍｍ
導電材：イオン導電材
シート材表面硬度：ＪＩＳＡ９０°
【００７８】
また、実施例１の中間転写ベルト４０は、以下の構成を有する。
構成：単層ベルト
材料：ポリイミド樹脂
膜厚：１００μｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
【００７９】
このようなゴムシート６１ｃ及び中間転写ベルト４０を単ニップ構成の第１実施形態の画像形成装置に用いたところ、コート紙への二次転写性をよくすることができた。
【００８０】
次に、実施例２について説明する。
【００８１】
実施例２のゴムシート６１ｃは、２層構造であり、以下の構成を有する。
構成：２層（ヤング率２ＧＰａ）
体積抵抗率：１×１０7（Ω・ｃｍ）
・基材層
材料：ポリイミド
膜厚：９０μｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
・弾性層
材料：ウレタンゴム
膜厚：３．０ｍｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
シート材表面硬度：ＪＩＳＡ３５°
【００８２】
なお、ゴムシート６１ｃのヤング率は、２〜５ＧＰａであればよい。また、ゴムシート６１ｃの導電材は、イオン導電材や、電子導電材（カーボン）とイオン導電材を含むハイブリッド導電でもよい。さらに、ゴム硬度は、３０〜７０°でもよい。
【００８３】
また、実施例２の中間転写ベルト４０は、以下の構成を有する。
構成：３層ベルト
・基材層
材料：ポリイミド樹脂
膜厚：１００μｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
・弾性層
材料：ウレタンゴム
膜厚：２５０μｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
・表層
材料：フッ素樹脂を添加したフッ素ゴム
膜厚：２５μｍ
【００８４】
このようなゴムシート６１ｃ及び中間転写ベルト４０を単ニップ構成の第１実施形態の画像形成装置に用いたところ、富士ゼロックス（株）製のＪ紙への転写抜けを低減し、転写性をよくすることができた。
【００８５】
次に、実施例３〜７について説明する。図１２は二次転写ローラーの弾性部材としての３層のゴムシートを示す図である。図１２に示すように、実施例３〜７の二次転写ローラー６１の周囲に巻きかけるゴムシート６１ｃは、第１の層としての基材層６１ｃ１、第２の層としての弾性層６１ｃ２及び第３の層としての表層６１ｃ３の三層構造を有する。なお、図中の矢印は、二次転写ローラー６１の中心から外周に向かう方向である。
【００８６】
また、実施例３〜７の中間転写ベルト４０は、以下の構成を有する。
構成：３層ベルト
・基材層
材料：ポリイミド樹脂
膜厚：９０μｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
・弾性層
材料：ウレタンゴム
膜厚：１５０μｍ
導電材：電子導電材（カーボン）
・表層
材料：フッ素樹脂を添加したフッ素ゴム
膜厚：５μｍ
【００８７】
なお、実施例３〜６は、ゴムシート６１ｃ及び中間転写ベルト４０を単ニップ構成の第１実施形態の画像形成装置に用い、実施例７は、ゴムシート６１ｃ及び中間転写ベルト４０を巻かけニップ構成の第２実施形態の画像形成装置に用いた。
【００８８】
実施例３〜７のゴムシート６１ｃについて説明する。表１は、実施例３〜７のゴムシート６１の構成を示す。
【００８９】
【表１】
2010197724.tif 000003
【００９０】
表１に示すように、実施例３のゴムシート６１ｃは、表層６１ｃ３を形成することで、二次転写ローラー６１と中間転写ベルト４０の摩擦係数を低減することができ、双方の弾性層の歪みを軽減させることが可能となる。
【００９１】
表１に示すような構成により、実施例４のゴムシート６１ｃは、二次転写効率を９０％以上確保することが可能となる。
【００９２】
表１に示すように、実施例５のゴムシート６１ｃは、導電材をすべて電子導電材とすることで、体積抵抗率の環境変化を環境温度１０〜３５℃の範囲で１桁に低減することができつつ、電子導電材を添加したことによる微小歪みを低減することが可能となる。
【００９３】
表１に示すように、実施例６のゴムシート６１ｃは、表層の抵抗値を下げることで、用紙の離型性向上させることが可能となる。
【００９４】
実施例７のゴムシート６１ｃは、転写構成として第２実施形態の巻きかけ方式を用いる。また、ゴムシート６１ｃのゴム硬度を６５°として、印刷用紙の凹凸への追従性を向上させることができ、転写抜けをさらに改善することが可能となる。さらに、ニップ構成を巻きかけニップにすることで、二次転写効率も向上し、廃トナーを削減することが可能となる。
【００９５】
なお、二次転写ローラー６１に巻きかけているゴムシート６１ｃの抵抗が高い場合には、ゴムシート６１ｃの歪が蓄積して転写不良を起こす不具合は生じないが、抵抗が高すぎて必要な電界をトナー粒子に印加することができず、バイアスによる二次転写において必要な転写性を確保することができない。
【００９６】
また、二次転写ローラー６１に巻きかけているゴムシート６１ｃの抵抗が低い場合には、転写材Ｓの抵抗値に対して二次転写ローラー６１の抵抗値が低くなってしまい、転写材Ｓのない部分で電流が流れてしまい転写材Ｓのある部分で十分な電界をトナー粒子に印加することができず、二次転写において必要な転写性を確保することができない。さらに、トナーに対して電荷注入してトナー帯電を乱してしまうといった不具合も生じる。
【００９７】
したがって、本実施形態のゴムシート６１ｃの体積抵抗率は、１×１０6（Ω・ｃｍ）〜１×１０11（Ω・ｃｍ）に設定するのが好ましい。
【００９８】
なお、基材層６１ｃ１の材料としては、例えば、ポリイミド又はポリアミドイミドがあげられる。また、基材層６１ｃ１にカーボン等の導電材を含む場合、その使用量は、通常、基材層６１ｃ１に対して、５〜２５重量％程度であればよい。
【００９９】
また、弾性層６１ｃ２の材料としては、例えば、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム又はアクリルゴムがあげられる。また、弾性層６１ｃ２にカーボン等の導電材を含む場合、その使用量は、通常、弾性層６１ｃ２に対して、５〜３０重量％程度であればよい。
【０１００】
さらに、表層６１ｃ３の材料としては、例えば、フッ素ゴム、フッ素樹脂があげられる。また、表層６１ｃ３にカーボン等の導電材を含む場合、その使用量は、通常、表層６１ｃ３に対して、５〜２５重量％程度であればよい。
【０１０１】
次に、二次転写ローラー６１にゴムシートを巻きかける構成について説明する。図１３は二次転写ローラーにゴムシートを巻きかける構成を示す断面図である。
【０１０２】
二次転写ローラー６１はの凹部６３を有している。図１３に示すように、この凹部６３は、二次転写ローラー６１の回転軸６１ａの方向に延設されている。また、二次転写ローラー６１は、基材６１ｂの円弧部の外周面に巻きかけられたゴムシート６１ｃを有している。このゴムシート６１ｃにより二次転写ローラー６１の円弧部の外周面に抵抗層が形成されている。このゴムシート６１ｃは、両端部６１ｄ， ６１ｅが基材６１ｂに形成された凹部内の壁面６１ｂ１，６１ｂ２に固定され、他の部分は巻きかけられているだけで、基材６１に接着や固定されていない。例えば、ゴムシート６１ｃの両端部６１ｄ， ６１ｅ上にプレート６１ｈ，６１ｊを回転軸６１ａの方向に延設し、ビス６１ｋやネジ等で基材６１ｂに留めるとよい。また、プレート６１ｈ，６１ｊには、それぞれ凸部６１ｈ１，６１ｊ１が形成され、該凸部６１ｈ１，６１ｊ１がゴムシート６１ｃにめり込むことにより、プレート６１ｈ，６１ｊは、強固に固定される。なお、ゴムシート６１ｃの両端部６１ｄ， ６１ｅの凹部６３への固定は、これに限らず、他の方法を用いてもよい。
【０１０３】
図１４は、二次転写ローラー６１の回転軸６１ａ及び基材６１ｂにバイアスを印可する構造を示す図である。二次転写ローラー６１の回転軸６１ａ及び基材６１ｂは、バイアス印可手段によりバイアスを印可される。本実施形態では、バイアスは定電流制御され、例えば、転写時の電流を２００μＡと設定する。実施例の接点Ｃは、図１１に示した二次転写ローラー６１の回転軸６１ａ及び基材６１ｂの構成において、図１４に示すように、回転軸６１ａの円周部６１ａ２に当接するように構成されている。
【０１０４】
なお、バイアスの印可は、図１４に示したものに限らず、図１又は図２に示すように、二次転写ローラー６１とベルト駆動ローラー４１との間にバイアスが印可されるものであればよい。
【０１０５】
次に、二次転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗとベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部のニップ幅Ｎとの関係について説明する。
【０１０６】
図１５は、二次転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗを示す図である。本実施形態では、図１５の紙面に向かって見た場合に時計方向に回転する二次転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗは、図１５に示すように、二次転写ローラー６１の断面の外形線６１ｆとゴムシート６１ｃの外周面６１ｇとの交点である端点６１ｍを結んだ直線の距離と定義する。本実施形態では、１００ｍｍとした。
【０１０７】
図１６は、第１実施形態のベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部のニップ幅Ｎを示す図、図１７は、第１実施形態の二次転写ローラー６１と転写ドラム４１のニップ幅Ｎを計算により求めるための概略図である。
【０１０８】
Ｒ１は二次転写ローラー６１の半径、Ｒ２は転写ドラム４１の半径、ＴＢは中間転写ベルト４０の厚み、ａは２つのローラーの軸間距離とする。Ｒ１と（Ｒ２＋ＴＢ）とａとで構成される三角形の面積はヘロンの公式から、
Ｓ＝√（ｓ（ｓ−Ｒ１）（ｓ−（Ｒ２＋ＴＢ））（ｓ−ａ）              （１）
となる。ただし、ｓ＝（Ｒ１＋（Ｒ２＋ＴＢ）＋ａ）／２である。
Ｒ１と（Ｒ２＋ＴＢ）とａの３辺で構成される三角形のａを底辺とした時の高さは、Ｎ／２と表せる。このため、三角形の面積は、
Ｓ＝ａ×（Ｎ／２）／２＝ａＮ／４                                （２）
と表せる。式（１）と式（２）から
Ｎ＝（√（ｓ（ｓ−Ｒ１）（ｓ−（Ｒ２＋ＴＢ））（ｓ−ａ）））×４／ａ
となる。ただし、ｓ＝（Ｒ１＋（Ｒ２＋ＴＢ）＋ａ）／２である。
【０１０９】
第１実施形態では、二次転写ローラー６１の直径を１９０ｍｍ、ベルト駆動ローラー４１の直径を７０ｍｍとし、ニップ幅Ｎは、５ｍｍであった。
【０１１０】
図１８は、ベルト駆動ローラー４１が二次転写ローラー６１の凹部６３に対応する位置にある状態を示す図である。
【０１１１】
図１８に示すように、二次転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗをベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部の幅Ｎよりも大きく形成することにより、一時的に、二次転写ローラー６１がニップ部を形成しない状態をつくり、ゴムシート６１ｃの応力が開放され、歪みの蓄積を抑制することが可能となる。また、ベルト駆動ローラー４１もニップ部を形成しない状態をつくり、中間転写ベルト４０の応力が開放され、歪みの蓄積を抑制することが可能となると共に、二次転写ローラー６１とベルト駆動ローラー４１とのニップ部から二次転写ローラー６１を離間させる必要がなく、中間転写ベルト４０の回転が安定し、良好な画像を形成することが可能となる。
【０１１２】
なお、画像形成装置は、図１８に示すように、二次転写ローラー６１の凹部６３をベルト駆動ローラー４１との転写ニップ部に位置させて停止する停止工程を有することが好ましい。長時間停止した状態となっても、ベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部が形成されないので、停止中の歪みの発生を抑制することが可能となる。
【０１１３】
図１９は、第２実施形態のベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１との巻きかけニップ部のニップ幅Ｎを示す図、図２０は、第２実施形態の二次転写ローラー６１と転写ドラム４１のニップ幅Ｎを計算により求めるための概略図、図２１は計算に用いる角度θ１を求めるための概略図である。
【０１１４】
ベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１の中心軸を結んだ線と中間転写ベルト４０が二次転写ローラー６１から離間する位置と二次転写ローラー６１の中心軸を結んだ線の間の角度をθ１とする。
【０１１５】
前述のニップ幅計算式に基づいて計算されたベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１間のニップ幅をＮ２とすると、θ2は以下の式により求められる。
θ２＝ｓｉｎ-1（（Ｎ２／２）／Ｒ１））
θ＝θ１+θ２とした時に巻き掛け構成の時のニップ幅Ｎは、次のように計算される。
Ｎ＝２×Ｒ１×ｓｉｎ（θ／２) 
【０１１６】
ここで、図２１を参考にθ１を求める。３つのローラーの軸間距離をＰ１−Ｐ３＝Ｘ、Ｐ３−Ｐ２＝Ｙ、Ｐ２−Ｐ１＝Ｚとする。３辺ＸＹＺで作られる３角形の面積と高さｈは、ヘロンの式から
Ｓ＝√（ｓ（ｓ−ａ）（ｓ−ｂ）（ｓ−ｃ））
ただし、ｓ＝（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）／２，ｈ＝２Ｓ／Ｙと表すことができる。
【０１１７】
このとき、Ｐ３−Ｐ１−Ｐ２の成す角（∠Ｐ１）は、
∠Ｐ１＝１８０−ｓｉｎ-1（ｈ／Ｘ）− ｓｉｎ-1（ｈ／Ｚ)  と表せる。
【０１１８】
Ｐ１と二次転写ローラー６１に対して中間転写ベルト４０が離れる位置とを通る直線にＰ３から降ろした垂線が直交する点をＰ４としたときに、Ｐ１−Ｐ４の距離は、二次転写ローラー６１の半径をｒ１、第２テンションローラー４３の半径をｒ３、中間転写ベルト４０の厚みをＴＢとすると、ｒ３＋ｒ１＋ＴＢとなる。Ｐ１−Ｐ３の距離はＸであるから、Ｐ３−Ｐ１−Ｐ４の成す角θ４は、以下のように表すことができる。
θ４＝ｃｏｓ-1（（ｒ３＋ｒ１＋ＴＢ）／Ｘ）
【０１１９】
したがって、二次転写ローラー６１にベルトが巻き掛けている角度θ１は、以下のように表すことができる。
θ１＝∠Ｐ１（＝１８０−ｓｉｎ-1（ｈ／Ｘ）−ｓｉｎ-1（ｈ／Ｚ））
−θ４（＝ｃｏｓ-1（ｒ３＋ｒ１＋ＴＢ）／Ｘ））
【０１２０】
そして、式２にθ１とθ２を代入することにより、ニップ幅Ｎが求まる。
【０１２１】
第２実施形態では、二次転写ローラー６１の直径を１９０ｍｍ、ベルト駆動ローラー４１の直径を７０ｍｍ、ベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部の幅Ｎ１は５ｍｍ、中間転写ベルト４０の巻きかけ部のニップ部の幅Ｎ２を１５ｍｍとしたときのニップ幅は約２０ｍｍであった。
【０１２２】
図２２は、ベルト駆動ローラー４１と巻きかけ部の一部が二次転写ローラー６１の凹部６３に対応する位置にある状態を示す図である。
【０１２３】
二次転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗを、ベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部Ｎ１と中間転写ベルト４０の巻きかけ部のニップ部Ｎ２により形成される先の計算式により求めたニップ幅Ｎよりも大きく形成することにより、一時的に、二次転写ローラー６１がニップ部を形成しない状態をつくり、ゴムシート６１ｃの応力が開放され、歪みの蓄積を抑制することが可能となる。また、ベルト駆動ローラー４１もニップ部を形成しない状態をつくり、中間転写ベルト４０の応力が開放され、歪みの蓄積を抑制することが可能となると共に、二次転写ローラー６１とベルト駆動ローラー４１とのニップ部から二次転写ローラー６１を離間させる必要がなく、中間転写ベルト４０の回転が安定し、良好な画像を形成することが可能となる。
【０１２４】
なお、画像形成装置は、図２２に示すように、二次転写ローラー６１の凹部６３をベルト駆動ローラー４１との転写ニップ部に位置させて停止する停止工程を有することが好ましい。長時間停止した状態となっても、ベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部が形成されないので、停止中の歪みの発生を抑制することが可能となる。
【０１２５】
本発明にかかる二次転写ローラー６１は、図１３に示すように、ゴムシート６１ｃの両端部６１ｄ， ６１ｅを基材６１ｂに形成された凹部内の壁面６１ｂ１，６１ｂ２に固定し、他の部分は巻きかけているのみで接着や固定をしていない。そのため、二次転写ローラー６１がベルト駆動ローラー４１とニップ部を形成している間、ゴムシート６１ｃは、ニップ圧により応力が蓄積し、歪みを生じる場合がある。また、ゴムシート６１ｃは、多層構造を形成しているので、層によって硬度が異なり、より歪みが発生しやすい。さらに、二次転写ローラー６１は定電流制御によりバイアスを印可するので、抵抗調整をする必要がある。そのため、ゴムシート６１ｃは、カーボン等の抵抗調整粒子を含んでいるので、固体粒子の存在により、変形ムラが発生しやすい。このゴムシート６１ｃの変形ムラは、転写不良となり、画像品質の低下につながってしまう。
【０１２６】
そこで、本発明にかかる二次転写ローラー６１は、ゴムシート６１ｃの体積抵抗を１×１０6Ω・ｃｍ〜１×１０11Ω・ｃｍに設定すると共に、図１５に示した二次転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗを、図１６に示したベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部のニップ幅Ｎ、並びに、図１９に示したベルト駆動ローラー４１と二次転写ローラー６１とのニップ部及び巻きかけニップ部のニップ幅Ｎよりも大きく、すなわち、ｗ＞Ｎとするものである。
【０１２７】
ただし、図１８及び図２２に示すように、ベルト駆動ローラー４１と凹部６３が対向する状態になった時、ベルト駆動ローラー４１に対して二次転写ローラー６１は精度良く位置決めされなければならない。
【０１２８】
そこで、図１又は図２に示すように、二次転写ローラー６１を図示しないスプリングにより、ベルト駆動ローラー４１に圧接する方向に付勢すると共に、図３に示した当接部材７０，７１を形成すると好ましい。ここで、当接部材７０について説明する。なお、ここでは、当接部材７０について説明しているが、当接部材７１も同様の構成とする。
【０１２９】
当接部材７０は、図１３に示した二次転写ローラー６１の外形線６１ｆの円と同心円の円弧状の外周面７０ａを有し、二次転写ローラー６１と一体回転する。このような構成により、ベルト駆動ローラー４１が二次転写ローラー６１との当接から当接部材７０との当接へ移動する際、及び、当接部材７０との当接から二次転写ローラー６１との当接へ移動する際の負荷変動を低減することが可能となる。
【０１３０】
次に、二次転写ローラー６１、中間転写ベルト４０及び当接部材７０の関係について説明する。
【０１３１】
図２３は二次転写ローラー６１、ベルト駆動ローラー４１、中間転写ベルト４０及び当接部材７０の関係を示す図である。図２３（ａ）は二次転写ローラー６１、ベルト駆動ローラー４１、中間転写ベルト４０及び当接部材７０の関係を示す軸方向の断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のｂ断面図、図２３（ｃ）は図２３（ａ）のａ断面図である。図２３（ａ）に示すように、ベルト駆動ローラー４１は当接部材支持部４１ｃを有する。図２３（ｂ）に示すように、当接部材支持部４１ｃをベルト駆動ローラー４１と一体に形成され、その径は、中間転写ベルト４０の厚さの２倍とベルト駆動ローラー４１の径を加えたものである。図２３（ｂ）に示すように、当接部材７０，７１は、当接部材支持部４１ｃに当接する。このような構成により、ベルト駆動ローラー４１の当接部材支持部４１ｃの位置決めの精度を向上させることが可能となる。
【０１３２】
次に、二次転写ローラー６１と中間転写ベルト４０について説明する。
【０１３３】
中間転写ベルト４０は、弾性層を有し、シームレスな構造の場合、より効果的に歪みを低減させることが可能である。また、中間転写ベルト４０は、表層を有し、表層の摩擦係数を小さくすると好ましい。表層の摩擦係数を小さくすることで、表層のすべり性が向上し、二次転写ローラー６１のゴムシート６１ｃと中間転写ベルト４０の歪みを低減することが可能となる。さらに、基材層のタック性を小さく、好ましくは弾性層より小さくすることが好ましい。基材層のタック性を小さくすることで、基材層側での歪みを低減し、安定して駆動することが可能となる。
【０１３４】
また、二次転写ローラー６１と中間転写ベルト４０の周期を非整数倍にすることで、常に同じ場所で圧力緩和されることが防止できると共に、同じ場所で歪みが蓄積されることを防止できる。また、ゴムシート６１ｃの回転周期は、中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８の移動周期よりも小さいので、中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８の回転軸方向に歪みを逃がすことが可能となる。
【０１３５】
また、二次転写ローラー６１の軸方向に対して、ゴムシート６１ｃの幅より中間転写ベルト４０の幅を広くすることが好ましい。このように構成することで、中間転写ベルト４０の幅方向（二次転写ローラー６１の軸方向）に歪みを逃がすことが可能となる。さらに、二次転写ローラー６１の駆動部と中間転写ベルト４０の駆動部を、二次転写ローラー６１の軸方向に対して同じ側に設けることが好ましい。駆動部を同じ側に設けることで、二次転写ローラー６１のゴムシート６１ｃと、中間転写ベルト４０とが、同じ側に歪むため、ゴムシート６１ｃと中間転写ベルト４０の歪みが互いに干渉することを低減することが可能となる。
【０１３６】
図２４は、当接部材の変形例を示す図である。変形例は、凹部６３の内側に二次転写ローラー６１の外周面６１ｇと同径な外周面６１ｑ１を有する当接部材６１ｑを設けたものである。このように構成することにより、図２に示すように、二次転写ローラー６１に中間転写ベルト４０を巻きかけて使用した場合に、二次転写ローラー６１の凹部６３で巻きかけ形状が変わって、中間転写ベルト４０の駆動が不安定になることを低減することができる。なお、当接部材６１ｑを凹部６３の内部に設ける際には、爪の可動部分や紙の進入部分を避けて設ける。
【０１３７】
次に、転写装置及び画像形成装置の第３実施形態について説明する。
【０１３８】
図２５は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。第３実施形態の画像形成装置は、転写媒体としての第１中間転写ドラム４６ＹＭ、第２中間転写ドラム４６ＣＫ及び第３中間転写ドラム４８を用いたものである。
【０１３９】
第１中間転写ドラム４６ＹＭ、第２中間転写ドラム４６ＣＫ及び第３中間転写ドラム４８は、導電性の金属からなる本体部にシームレスなゴム層が形成されている。第１中間転写ドラム４１ＹＭは、感光体１０Ｙ、１０Ｍと当接し、第２中間転写ドラム４１ＣＫは、感光体１０Ｃ，１０Ｋと当接する。第１中間転写ドラム４１ＹＭは、感光体１０Ｙ，１０Ｍとの当接位置を転写位置として、現像された感光体１０Ｙ，１０Ｍ上のトナー像を順次重ねて転写し、第２中間転写ドラム４１ＣＫは、感光体１０Ｃ，１０Ｋとの当接位置を転写位置として、現像された感光体１０Ｃ，１０Ｋ上のトナー像を順次重ねて転写し、それぞれトナー像を形成する。第３中間転写ドラム４８は、第１中間転写ドラム４１ＹＭとの当接位置を転写位置として、第１中間転写ドラム４１ＹＭのトナー像を転写し、第２中間転写ドラム４１ＣＫとの当接位置を転写位置として、第２中間転写ドラム４１ＣＫのトナー像を転写する。第３中間転写ドラム４８に担持されたトナー像は、搬送されてくる転写材Ｓに転写部６０により転写される。転写部６０は、転写部材としての転写ローラー６１を有する。転写ローラー６１は、第１実施形態及び第２実施形態で用いた二次転写ローラーと同様のものである。
【０１４０】
また、第１中間転写ドラム４６ＹＭには、第１中間転写ドラム４６ＹＭをクリーニングする第１中間転写ドラムクリーニングブレード４７ＹＭが当接する。第１中間転写ドラムクリーニングブレード４７ＹＭの当接位置は、第３中間転写ドラム４８との当接後で感光体１０Ｙ、１０Ｍと当接する前である。同様に、第２中間転写ドラム４６ＣＫには、第２中間転写ドラム４６ＣＫをクリーニングする第２中間転写ドラムクリーニングブレード４７ＣＫが当接する。第２中間転写ドラムクリーニングブレード４７ＣＫの当接位置は、第３中間転写ドラム４８との当接後で感光体１０Ｃ、１０Ｋと当接する前である。さらに、第３中間転写ドラム４８
には、第３中間転写ドラム４８をクリーニングする第３中間転写ドラムクリーニングブレード４９が当接する。第３中間転写ドラムクリーニングブレード４９の当接位置は、転写ローラー６１との当接後で第１中間転写ドラム４６ＹＭ及び第２中間転写ドラム４６ＣＫと当接する前である。
【０１４１】
図２６は、第３実施形態の第３中間転写ドラム４８と転写ローラー６１とのニップ部のニップ幅Ｎを示す図、図２７は、第３実施形態の転写ローラー６１と第３中間転写ドラム４８のニップ幅Ｎを計算により求めるための概略図である。
【０１４２】
Ｒ１は転写ローラー６１の半径、Ｒ２は第３中間転写ドラム４８の半径、ａは転写ローラー６１と第３中間転写ドラム４８の軸間距離とする。Ｒ１とＲ２とａとで構成される三角形の面積はヘロンの公式から、
Ｓ＝√（ｓ（ｓ−Ｒ１）（ｓ−Ｒ２）（ｓ−ａ））
となる。ただし、ｓ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋ａ）／２である。
Ｒ１とＲ２とａの３辺で構成される三角形のａを底辺とした時の高さは、Ｎ／２と表せる。このため、三角形の面積は、
Ｓ＝ａ×（Ｎ／２）／２＝ａＮ／４
と表せる。上式から
Ｎ＝（√（ｓ（ｓ−Ｒ１）（ｓ−Ｒ２）（ｓ−ａ）））×４／ａ
となる。ただし、ｓ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋ａ）／２である。
【０１４３】
本実施形態では、転写ローラー６１の直径を１９０ｍｍ、第３中間転写ドラム４８の直径を１９０ｍｍとし、ニップ幅Ｎは、１０ｍｍであった。
【０１４４】
図２８は、第３中間転写ドラム４８が転写ローラー６１の凹部６３に対応する位置にある状態を示す図である。転写ローラー６１の凹部６３の開口幅ｗを、第３中間転写ドラム４８と転写ローラー６１とのニップ部のニップ幅Ｎよりも大きく形成することにより、図２８に示すように、一時的に、第３中間転写ドラム４８と転写ローラー６１とがニップ部を形成しない状態をつくり、ゴムシート６１ｃの応力が開放され、歪みの蓄積を抑制することが可能となると共に、転写ローラー６１と第３中間転写ドラム４８とのニップ部から転写ローラー６１を離間させる必要がなく、第３中間転写ドラム４８の回転が安定し、良好な画像を形成することが可能となる。
【０１４５】
なお、画像形成装置は、図２８に示すように、転写ローラー６１の凹部６３を第３中間転写ドラム４８との転写ニップ部に位置させて停止する停止工程を有することが好ましい。長時間停止した状態となっても、第３中間転写ドラム４８と転写ローラー６１とのニップ部が形成されないので、停止中の歪みの発生を抑制することが可能となる。
【０１４６】
また、画像形成装置は、像担持体としての感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋから直接転写ローラー６１へ転写する構造としてもよい。
【０１４７】
本実施形態の転写装置及び画像形成装置によれば、二次転写ローラー６１は、凹部で固定され基材６１ｂの外周に巻きかけられるゴムシート６１ｃに対してニップ部を形成しない状態を形成することができるので、二次転写ローラー６１のゴムシート６１ｃの歪み及びその歪みに伴う転写不良を低減し、良好に転写する転写装置及び良好に画像を形成する画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１４８】
また、転写バイアスを調整し、良好に転写させる抵抗調整粒子をゴムシート６１ｃに含んでいる場合、通常は微小な変形ムラが発生しやすくなる。しかしながら、本実施形態の転写装置及び画像形成装置によれば、ゴムシート６１ｃに対してニップ部を形成しない状態を形成することができるので、抵抗調整粒子によるゴムシート６１ｃに発生する微小な変形ムラを低減することが可能となる。
【０１４９】
また、ゴムシート６１ｃが基材層６１ｃ１と弾性層６１ｃ２を有する場合、弾性率や厚みを調整することでニップ幅やテンションを調整することができる反面、歪みが発生しやすくなる。しかしながら、本実施形態の転写装置及び画像形成装置によれば、ゴムシート６１ｃに対してニップ部を形成しない状態を形成することができるので、弾性部材に発生する歪みを低減することが可能となる。さらに、ゴムシート６１ｃが弾性層６１ｃ２よりも摩擦係数の小さい表層６１ｃ３を有するので、摩擦抵抗を低減することが可能となり、ゴムシート６１ｃに発生する歪みを低減することが可能となる。
【０１５０】
また、中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８は、弾性層を有するので、二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１とのニップ部に二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１の凹部６３が位置した時に、ニップ部を形成しない構成であれば、中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８の弾性層の歪み及びその歪みに伴う転写不良を低減し、良好に転写する転写装置及び良好に画像を形成する画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１５１】
また、二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１と中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８の周期を非整数倍にすることで、常に同じ場所で圧力緩和されることが防止できると共に、同じ場所で歪みが蓄積されることを防止できる。
【０１５２】
また、ゴムシート６１ｃの回転周期は、中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８の移動周期よりも小さいので、中間転写ベルト４０又は中間転写ドラム４６，４８の回転軸方向に歪みを逃がすことが可能となる。
【０１５３】
また、二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１が転写材を把持するグリッパ６４を有するので、二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１に対する転写材のズレを低減することが可能となる。
【０１５４】
また、二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１が転写材を剥離させる突き出し爪７９を有するので、二次転写ローラー６１又は転写ローラー６１からの転写材の剥離性を良好に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ…感光体（像担持体，潜像担持体）、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ…コロナ帯電器、１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ…露光ユニット、１３Ｙ…第１感光体スクイーズローラー、１３Ｙ’…第２感光体スクイーズローラー、１８Ｙ…感光体クリーニングブレード、２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ…現像ローラー（現像剤担持体）、２１Ｙ…現像ローラークリーニングブレード、２２Ｙ…コンパクションコロナ発生器、３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ…現像装置（現像部）、３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ…現像剤容器、３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ…アニロックスローラー（現像剤供給部材）、３３Ｙ…規制ブレード、３４Ｙ…オーガ、４０…中間転写ベルト（転写媒体）、４１…ベルト駆動ローラー、４２…（第１）テンションローラー、４３…第２テンションローラー、４４…第３テンションローラー、４５…中間転写ベルトクリーニングブレード、４６ＹＭ…第１の中間転写ドラム（転写媒体）、４６ＣＫ…第２の中間転写ドラム（転写媒体）、４７ＹＭ…第１の中間転写ドラムクリーニングブレード、４７ＣＫ…第１の中間転写ドラムクリーニングブレード、４８…第３の中間転写ドラム（転写媒体）、４９…第３の中間転写ドラムクリーニングブレード、５０…一次転写部、５１…一次転写ローラー、６０…二次転写部・転写部（転写部）、６１…二次転写ローラー・転写ローラー（転写部材）、６１ａ…回転軸、６１ｂ…基材、６１ｃ…ゴムシート（弾性部材）６３…凹部、６４…グリッパ（転写材把持部）、６１ｎ，６１ｐ，６１ｑ，７０，７１…当接部材、７９…突き出し爪（転写材剥離部）、８５…二次転写ローラブレード、９０…定着ユニット、９１…加熱ローラー、９２…加圧ローラー、１１０…バイアス発生部、２１０…第１吸引装置、２３０…転写材搬送装置、２７０…第２吸引装置、Ｓ…転写材、Ｎ…ニップ幅、ｗ…開口幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010197724.tif 000019
【図１７】
2010197724.tif 000020
【図１８】
2010197724.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010197724.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
2010197724.tif 000027
【図２５】
2010197724.tif 000028
【図２６】
2010197724.tif 000029
【図２７】
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【図２８】
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