(57)【要約】  【課題】  温度変化によらず、安定した転写性能を得る。  【解決手段】  二次転写部６０を構成するバックアップロール２４は、バックアップロール支持部材７１に回転可能に支持され、二次転写ロール４６は、二次転写ロール支持部材８１に回転可能に支持される。バックアップロール支持部材７１には、ポリエチレンで形成され、二次転写ロール支持部材８１に当接することでバックアップロール２４および二次転写ロール４６の軸間距離を規制する軸間距離規制部７４が設けられる。機内の温度上昇によって二次転写ロール４６が熱膨張すると、この熱膨張に見合う量だけ軸間距離規制部７４が熱膨張し、バックアップロール２４(中間転写ベルト２１)に対する二次転写ロール４６の食い込み量(二次転写ニップ領域Ｎの幅)が略一定に維持される。  【選択図】  図４
2006267219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を記録材に転写する転写装置であって、
回転可能に配設される第１の転写部材と、
前記第１の転写部材に回転可能に圧接、接触または所定の間隔をもって配置される第２の転写部材と、
前記第１の転写部材および/または前記第２の転写部材の熱膨張に応じて当該第１の転写部材の回転軸と当該第２の転写部材の回転軸との軸間距離を変化させることにより、当該第１の転写部材に対する当該第２の転写部材の食い込み量または間隔を略一定に調整する距離調整手段と
を含む転写装置。
【請求項２】
前記第１の転写部材は、
画像を担持し且つ前記第２の転写部材に接触配置されるベルト状の像担持体と、
前記像担持体を挟んで前記第２の転写部材に対向する位置に配置されるバックアップ部材と
を備えることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】
前記第１の転写部材および/または前記第２の転写部材は、発泡層を備えていることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項４】
画像を記録材に転写する転写装置であって、
回転可能に配設される第１の転写部材と、
前記第１の転写部材に回転可能に圧接配置され、当該第１の転写部材との間に所定の転写ニップ領域を形成する第２の転写部材と、
前記第１の転写部材の回転軸と前記第２の転写部材の回転軸との軸間距離を規制する軸間距離規制部材とを備え、
前記軸間距離規制部材は、前記第１の転写部材および前記第２の転写部材の熱膨張量と略同じ熱膨張量を有する材料にて構成されることを特徴とする転写装置。
【請求項５】
前記第１の転写部材および/または前記第２の転写部材は、ゴム材からなるゴム層を備え、
前記軸間距離規制部材は、ポリエチレンにて構成されることを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【請求項６】
前記第１の転写部材および/または前記第２の転写部材は、発泡ゴム層を有していることを特徴とする請求項５記載の転写装置。
【請求項７】
前記軸間距離規制部材の線熱膨張係数が１０×１０-5/℃以上であることを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置で用いられ、記録材にトナー像を転写する転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、カラー画像を高速且つ高画質に形成することを目的として、所謂フルカラーのタンデム機が提案されている。このタンデム機の代表的なものとしては、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニットを互いに並列的に配置し、これらの各画像形成ユニットにて順次形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に一旦、多重に転写(一次転写)した後、この中間転写ベルトから記録材(用紙)上に一括して転写(二次転写)し、この記録材上に形成されたトナー像を加熱源を有する定着装置で定着することによって、フルカラーや白黒(モノクロ)の画像を形成するものが挙げられる。
【０００３】
ここで、二次転写を行う二次転写装置としては、中間転写ベルトの像担持面側に配置される二次転写ロールと、中間転写ベルトを挟んで二次転写ロールに対向配置されるバックアップロールとを用いたものが知られている。このような二次転写装置では、例えばバックアップロールに向けて二次転写ロールを付勢することにより、中間転写ベルトを介して二次転写ロールとバックアップロールとを圧接させる。これにより、二次転写ロールと中間転写ベルトとの間には所定の転写ニップ領域が形成される。そして、搬送されてくる用紙を二次転写ロールと中間転写ベルトとの間にニップさせると共に、二次転写ロールとバックアップロールとの間に転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転写している(特許文献１参照。)。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４０８２５号公報(第５頁、図３)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置の小型化が進み、これに伴って定着装置など加熱源を有するユニットから放出される排熱が装置内部の温度上昇を加速しやすくなっている。すると、放出される排熱により例えば二次転写装置が加熱され、二次転写装置を構成する二次転写ロールやバックアップロールが熱膨張するといった事態が生じる。二次転写ロールやバックアップロールが熱膨張すると、両者の間に形成される転写ニップ領域が増大する。このようにして転写ニップ領域が増大すると、転写条件が変化することになってしまい、転写不良を招いてしまう。
なお、このような問題は、二次転写装置だけでなく、例えば上述した画像形成装置における一次転写装置においても、同様に生じ得るものである。
【０００６】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、温度変化によらず、安定した転写性能を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的のもと、本発明は、画像を記録材に転写する転写装置であって、回転可能に配設される第１の転写部材と、第１の転写部材に回転可能に圧接、接触または所定の間隔をもって配置される第２の転写部材と、第１の転写部材および/または第２の転写部材の熱膨張に応じて第１の転写部材の回転軸と第２の転写部材の回転軸との軸間距離を変化させることにより、第１の転写部材に対する第２の転写部材の食い込み量または間隔を略一定に調整する距離調整手段とを含んでいる。
【０００８】
ここで、第１の転写部材は、画像を担持し且つ第２の転写部材に接触配置されるベルト状の像担持体と、像担持体を挟んで第２の転写部材に対向する位置に配置されるバックアップ部材とを備えることを特徴とすることができる。また、第１の転写部材および/または第２の転写部材は、発泡層を備えていることを特徴とすることができる。
なお、例えばドラム状の像担持体(例えば感光体ドラム)から記録材(中間転写体や用紙)に画像を転写する転写装置に対し本発明が適用される場合には、ドラム状の像担持体自身が第１の転写部材として機能することになる。
【０００９】
また、他の観点から捉えると、本発明は、画像を記録材に転写する転写装置であって、回転可能に配設される第１の転写部材と、第１の転写部材に回転可能に圧接配置され、第１の転写部材との間に所定の転写ニップ領域を形成する第２の転写部材と、第１の転写部材の回転軸と第２の転写部材の回転軸との軸間距離を規制する軸間距離規制部材とを備え、軸間距離規制部材は、第１の転写部材および第２の転写部材の熱膨張量と略同じ熱膨張量を有する材料にて構成されることを特徴としている。
【００１０】
ここで、第１の転写部材および/または第２の転写部材は、ゴム材からなるゴム層を備え、軸間距離規制部材は、ポリエチレンにて構成されることを特徴とすることができる。また、第１の転写部材および/または第２の転写部材は、発泡ゴム層を有していることを特徴とすることができる。さらに、軸間距離規制部材の線熱膨張係数が１０×１０-5/℃以上であることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、温度変化に応じて第１の転写部材および第２の転写部材の軸間距離を調整することで、略一定の食い込み量または距離を確保することができ、安定した転写性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタを示している。図１に示す画像形成装置は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、用紙(記録材)を搬送するシート搬送系４０、例えばパーソナルコンピュータや画像読み取り装置等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)５０とを備えている。
【００１３】
画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、この画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対してレーザ光を照射する光学系ユニットであるＲＯＳ(Raster Output Scanner)３０を備えている。また本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された用紙(シート)上の画像を、熱および圧力を用いて用紙に定着させる定着器２９を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋが設けられている。
【００１４】
転写ユニット２０は、ベルト状の像担持体としての中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を用紙に二次転写するためのバックアップ部材としてのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するクリーニング装置２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３およびバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。クリーニング装置２５は、中間転写ベルト２１に圧接配置されるクリーニングブラシ２５ａおよびクリーニングブレード２５ｂを備えており、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト２１の表面から残留トナーや紙粉等を除去して、次の画像形成プロセスに備えるように構成されている。
なお、本実施の形態では、上述した中間転写ベルト２１およびバックアップロール２４によって第１の転写部材が構成される。
【００１５】
ＲＯＳ３０は、図示しない半導体レーザ、変調器の他、半導体レーザから出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を偏向走査するポリゴンミラー３１を備えている。図１に示す例では、ＲＯＳ３０は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの下方に備えられることから、トナー等の落下による汚損の危険性を有している。そこで、ＲＯＳ３０は、各構成部材を密閉するための直方体状のフレーム３２を設け、また、レーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)が通過するガラス製のウィンドウ３３をこのフレーム３２の上方に設けて、走査露光と共にシールド効果を高めるように構成されている。
【００１６】
シート搬送系４０は、画像が記録される用紙(シート)を積載して供給する給紙装置４１、給紙装置４１から用紙を取り上げて供給するナジャーロール４２、ナジャーロール４２から供給された用紙を１枚ずつ分離して搬送するフィードロール４３、フィードロール４３により１枚ずつに分離された用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路４４を備えている。また、搬送路４４を介して搬送された用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール４５、二次転写位置に設けられバックアップロール２４に圧接して用紙に中間転写ベルト２１上の画像を二次転写する第２の転写部材としての二次転写ロール４６を備えている。なお、本実施の形態では、これら中間転写ベルト２１、二次転写ロール４６、バックアップロール２４等によって転写装置としての二次転写部６０が構成されている。この二次転写部６０の詳細については後述する。更に、定着器２９によってトナー画像が定着された用紙を本体１の機外に排出する排出ロール４７、排出ロール４７によって排出された用紙を積載する排出トレイ４８を有する。また、定着器２９によって定着された用紙を反転させて両面記録を可能とする両面用搬送ユニット４９を備えている。
【００１７】
次に、画像プロセス系１０における画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋについて詳述する。
図２は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの構成を説明するための図であり、ここでは、イエロー(Ｙ)の画像形成ユニット１１Ｙとマゼンタ(Ｍ)の画像形成ユニット１１Ｍとが示されている。他の画像形成ユニット１１Ｃ,１１Ｋもほぼ同様に構成されている。
【００１８】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、トナー像を担持させる感光体ドラム１２、帯電ロール１３aを用いて感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３を備えている。また、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、帯電器１３によって帯電され、ＲＯＳ３０からのレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)によって感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像ロール１４ａによって現像する現像器１４を備えている。さらに、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１２に対向して設けられ、感光体ドラム１２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト２１上に転写する一次転写ロール１５、転写後に感光体ドラム１２上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置１６を備えている。
【００１９】
なお、本実施の形態では、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２、帯電器１３、およびクリーニング装置１６を一体化し、カートリッジ化することで、画像形成装置の本体１からこのカートリッジだけを取り外し、また、カートリッジだけを本体１に対して取り付け可能に構成されている。そして、この各々のカートリッジには、不揮発性メモリ(図示せず)が搭載されている。この不揮発性メモリには、例えば、感光体ドラム１２の回転数、高圧電圧印加時間、プリント枚数など、所定の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、そのカートリッジが装着された際の、各々のカートリッジ使用履歴情報が格納されている。これらのカートリッジは、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの間で差し替えて用いることもできる。各々のカートリッジに夫々不揮発性メモリが搭載されていることにより、カートリッジが異なるユニットで用いられた場合であっても、トータルとしての自らの使用履歴情報を、カートリッジ自らが保存することができる。その結果、カートリッジ毎に、例えば、正しい寿命を判断することができる。
【００２０】
次に、図１に示す画像形成装置の動作について説明する。図示しない原稿読み取り装置によって読み取られた原稿の色材反射光像や、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された色材画像データは、例えばＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各８ビットの反射率データとしてＩＰＳ５０に入力される。ＩＰＳ５０では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、ＲＯＳ３０に出力される。
【００２１】
ＲＯＳ３０では、入力された色材階調データに応じて、半導体レーザ(図示せず)から出射されたレーザ光(ＬＢ-Ｙ,ＬＢ-Ｍ,ＬＢ-Ｃ,ＬＢ-Ｋ)を、ｆ−θレンズ(図示せず)を介してポリゴンミラー３１に出射している。ポリゴンミラー３１では、入射されたレーザ光を各色の階調データに応じて変調し、偏向走査して、図示しない結像レンズおよび複数枚のミラーを介して画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２に照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋにて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。
【００２２】
画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、黒色のトナー像を形成する黒の画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられ、黒色のトナー像は、中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写される。
【００２３】
一方、シート搬送系４０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール４２が回転し、給紙装置４１から所定サイズの用紙が供給される。フィードロール４３により１枚ずつ分離された用紙は、搬送路４４を経てレジストロール４５に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール４５が回転し、用紙は、バックアップロール２４および二次転写ロール４６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される用紙には、圧接力および所定の電界を用いて、４色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された用紙は、定着器２９によって熱および圧力で定着処理を受けた後、排出ロール４７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ４８に排出される。尚、排出トレイ４８にそのまま排出せずに、図示しない切り替えゲートによって搬送方向を切り替え、定着器２９によって定着された用紙を両面用搬送ユニット４９によって反転させることもできる。この反転された用紙をレジストロール４５に搬送した後、前述と同様な流れによって、印刷されていない他の面について画像を形成することで、用紙の両面に画像を形成することが可能となる。
【００２４】
次に、図３を参照しながら、二次転写部６０について詳細に説明する。
本実施の形態において、中間転写ベルト２１は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に導電剤としてカーボンブラックを適量含有させたもので構成される。そして中間転写ベルト２１は、その体積抵抗率が１０6〜１０15Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０.１ｍｍに設定される。
【００２５】
また、二次転写ロール４６は、円柱状の芯金６１と、この芯金６１の外周面に形成されたゴム層６２とを有している。また、芯金６１の軸方向両端には、後述する軸受けによって支持される軸６１ａが突出形成されている。
一方、バックアップロール２４は、二次転写ロール４６と同様に、円柱状の芯金６３と、この芯金６３の外周面に形成されたゴム層６４とを備えている。芯金６３の軸方向両端には、後述する軸受けによって支持される軸６３ａが突出形成されている。
【００２６】
本実施の形態では、次に説明する食い込み量調整手段としての位置決め機構７０(図４参照)によって二次転写ロール４６がバックアップロール２４側へと付勢されている。このため、中間転写ベルト２１を挟んで二次転写ロール４６およびバックアップロール２４が圧接されており、二次転写ロール４６と中間転写ベルト２１との間に二次転写ニップ領域Ｎが形成される。なお、本実施の形態では、後述するように、二次転写ロール４６よりもバックアップロール２４の方が高硬度であるため、バックアップロール２４が二次転写ロール４６側に食い込んでいる。
【００２７】
次に、図４を参照しながら、上述した二次転写ロール４６およびバックアップロール２４の位置決め機構７０について説明する。なお、図４において、図４(ａ)は位置決め機構７０の側面図であり、図４(ｂ)は図４(ａ)のIVｂ−IVｂ断面図である。
位置決め機構７０は、バックアップロール２４の軸方向両端に設けられてこのバックアップロール２４を回転可能に支持するバックアップロール支持部材７１を有している。これらバックアップロール支持部材７１は、本体１(図１参照)に固定した状態で取り付けられている。また、位置決め機構７０は、二次転写ロール４６の軸方向両端に設けられてこの二次転写ロール４６を回転可能に支持する二次転写ロール支持部材８１を有している。これら二次転写ロール支持部材８１には、二次転写ロール支持部材８１に装着された二次転写ロール４６をバックアップロール２４(中間転写ベルト２１)側に向けて付勢するバネ８２が取り付けられている。
【００２８】
ここで、バックアップロール支持部材７１は、バックアップロール２４の芯金６１に設けられた軸(回転軸)６１ａが挿入されるボールベアリング７２を備えている。これらボールベアリング７２は、バックアップロール支持部材７１の基部７３に貫通配設されている。また、バックアップロール支持部材７１において、基部７３の自由端側すなわち二次転写ロール支持部材８１側には、軸間距離規制部(軸間距離規制部材)７４が形成されている。
【００２９】
一方、二次転写ロール支持部材８１は、二次転写ロール４６の芯金６３に設けられた軸(回転軸)６３ａが挿入されるボールベアリング８３を備えている。これらボールベアリング８３は、その外周縁の一端が二次転写ロール支持部材８１からバックアップロール支持部材７１側に向けて突出するように二次転写ロール支持部材８１に取り付けられている。そして、このボールベアリング８３の外周縁の突出部位が、バックアップロール支持部材７１の軸間距離規制部７４に当接する。
【００３０】
二次転写部６０では、バックアップロール２４が、バックアップロール支持部材７１によって回動可能に支持されている。そして、バックアップロール支持部材７１が本体１に固定配置されることにより、バックアップロール２４が位置決めされる。一方、二次転写部６０において、二次転写ロール４６は、この二次転写ロール４６を回動可能に支持する二次転写ロール支持部材８１に設けられたボールベアリング８３がバックアップロール支持部材７１の軸間距離規制部７４に当接することにより位置決めされる。そして、二次転写ロール支持部材８１は、バネ８２によって付勢されていることから、バックアップロール２４の位置決め状態が維持されることとなる。
【００３１】
次に、具体的な構成例を挙げて、本発明が適用された実施例と従来技術が適用された比較例とについて説明する。
◎実施例
二次転写ロール４６において、芯金６１および軸６１ａは例えばステンレスにて一体的に構成され、その直径はφ２１に設定される。また、二次転写ロール４６のゴム層６２は、芯金６１の外周面に形成される発泡エピクロルヒドリンゴム層(発泡層)と、この発泡エピクロルヒドリンゴム層の外周面に形成されるエピクロルヒドリンゴム層とを有する二層構成である。ゴム層６２の厚みは、３.５ｍｍに設定される。そして、二次転写ロール４６としての直径はφ２８に、体積抵抗は１０3〜１０10Ωの範囲内に、硬度は例えば３０°(アスカーＣ)に設定される。
【００３２】
バックアップロール２４において、芯金６３および軸６３ａは例えばステンレスにて一体的に構成され、その直径はφ２１に設定される。また、ゴム層６４は、エピクロルヒドリンゴムにて構成される。ゴム層６４の厚みは、３.５ｍｍに設定される。そして、バックアップロール２４としての直径はφ２８に、体積抵抗は１０7〜１０10Ωの範囲内に、硬度は例えば７０°(アスカーＣ)に設定される。
【００３３】
位置決め機構７０において、ボールベアリング７２,８３の外径はφ１０に設定される。また、バックアップロール支持部材７１において、基部７３は例えば亜鉛めっき鋼板にて構成され、軸間距離規制部７４は低密度ポリエチレン(住友化学製スミカセン(商品名))にて構成される。一方、二次転写ロール支持部材８１は亜鉛めっき鋼板にて構成される。
【００３４】
本実施の形態では、二次転写ニップ領域Ｎを形成するために、バックアップロール２４に対する二次転写ロール４６の食い込み量が０.７ｍｍに設定される。
したがって、二次転写ロール４６の軸中心とバックアップロール２４の軸中心との距離(軸間距離)は１４×２−０.７＝２７.３ｍｍとする必要がある。ここで、ボールベアリング７２,８３の直径がφ１０であることを考慮すると、軸間距離規制部７４の長さＤaは２７.３−５×２＝１７.３ｍｍに設定される。なお、長さＤaの設定値(１７.３ｍｍ)は、常温における値である。
【００３５】
本実施の形態では、図１に示したように、二次転写部６０が定着器２９の近傍に配置されている。定着器２９では、図示しないヒータを用いて定着部材の加熱を行っているため、定着器２９の周辺で生じる温度上昇により、本体１内が加熱され、二次転写部６０における雰囲気温度は約５０℃まで上昇することが見込まれる。
【００３６】
ここで、二次転写部６０の雰囲気温度が常温(２０℃)から５０℃まで上昇した場合について考えてみる。二次転写ロール４６は、ゴム層６４を構成する発泡エピクロルヒドリンゴム層内部のエアが膨張するために、その外径が増加する。具体的には、雰囲気温度が常温から５０℃まで上昇することに伴い、二次転写ロール４６の外径がφ２８からφ２８.２になる。したがって、二次転写ロール４６の半径は、この温度上昇に伴って約０.１ｍｍ増加することになる。
一方、本実施例では、バックアップロール支持部材７１に低密度ポリエチレンからなる軸間距離規制部７４を設けている。ここで、低密度ポリエチレンの線熱膨張係数は１８×１０-5/℃であり、二次転写部６０の雰囲気温度が常温(２０℃)から５０℃まで上昇すると、軸間距離規制部７４の長さＤaは１７.３×(５０−２０)×１８×１０-5≒０.０９３ｍｍ、すなわち約０.１ｍｍだけ増加する。
【００３７】
つまり、本実施例では、機内の温度上昇によって二次転写ロール４６が熱膨張すると、この熱膨張に見合う量だけ軸間距離規制部７４も熱膨張する。つまり、軸間距離規制部７４の熱膨張量が、二次転写ロール４６、中間転写ベルト２１およびバックアップロール２４(第１の転写部材および第２の転写部材)の熱膨張量とほぼ等しくなる。軸間距離規制部７４が熱膨張すると、その分だけ二次転写ロール４６とバックアップロール２４との軸間距離は拡がる。その結果、バックアップロール２４(中間転写ベルト２１)に対する二次転写ロール４６の食い込み量(０.７ｍｍ)および二次転写ロール４６とバックアップロール２４(中間転写ベルト２１)との間に形成される二次転写ニップ領域Ｎの幅(用紙搬送方向長さ)は変わらない。
これにより、本実施例では、二次転写部６０の雰囲気温度の変化とは無関係に良好な二次転写条件を維持することが可能になる。
【００３８】
◎比較例
この比較例では、位置決め機構７０における軸間距離規制部７４が、基部７３と同様に亜鉛めっき鋼板で構成されている。なお、他の部材の材質等については実施例と同一である。
亜鉛めっき鋼板の線熱膨張係数は、１×１０-5/℃である。したがって、二次転写部６０の雰囲気温度が常温(２０℃)から５０℃まで上昇すると、軸間距離規制部７４の長さＤaは、１７.３×(５０−２０)×１×１０-5≒０.００５ｍｍ(５μｍ)しか増加しない。これに対し、二次転写ロール４６の半径は、上述した実施例で説明したとおり約０.１ｍｍ増加することになる。
【００３９】
このため、比較例では、機内の温度上昇によって二次転写ロール４６が熱膨張しても、この熱膨張に見合う量だけ軸間距離規制部７４は熱膨張しない。その結果、バックアップロール２４(中間転写ベルト２１)に対する二次転写ロール４６の食い込み量は０.７ｍｍから０.８ｍｍに０.１ｍｍ増加し、これに伴って二次転写ロール４６とバックアップロール２４(中間転写ベルト２１)との間に形成される二次転写ニップ領域Ｎの幅(用紙搬送方向長さ)が増えてしまう。
したがって、比較例では、二次転写部６０の雰囲気温度によって二次転写条件が変化し、転写不良を招いてしまうことになる。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態では、二次転写部６０の雰囲気温度に応じて二次転写ロール４６の軸６１ａとバックアップロール２４の軸６３ａとの間の軸間距離を変化させるようにした。これにより、温度上昇に伴う熱膨張とは無関係にバックアップロール２４(中間転写ベルト２１)に対する二次転写ロール４６の食い込み量を略一定とすることができる。また、温度上昇に伴う熱膨張とは無関係に二次転写ロール４６とバックアップロール２４(中間転写ベルト２１)との間に形成される二次転写ニップ領域Ｎの幅(用紙搬送方向長さ)を略一定にすることができる。したがって、二次転写部６０の雰囲気温度の変化によらず、安定した転写性能を得ることができる。
【００４１】
特に、本実施の形態では、二次転写ロール４６の軸６１ａとバックアップロール２４の軸６３ａとの間の軸間距離を設定する軸間距離規制部７４として、線熱膨張率が比較的高く且つ機械的強度も比較的強い低密度ポリエチレンを用いた。すなわち、低密度ポリエチレン自身の熱膨張量によって二次転写ロール４６の熱膨張量を自動的に相殺できるように構成した。このため、本実施の形態では二次転写ロール４６およびバックアップロール２４の軸間距離を調整する機構を別個設ける必要がなく、構成を非常に簡易なものとすることができる。
【００４２】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、位置決め機構７０における軸間距離規制部７４の材質および配設位置を異ならせたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、図５を参照しながら、本実施の形態における位置決め機構７０について説明する。なお、図５において、図５(ａ)は位置決め機構７０の側面図であり、図５(ｂ)は図５(ａ)のVｂ−Vｂ断面図である。
本実施の形態において、軸間距離規制部７４は、バックアップロール２４の軸６１ａを覆う位置まで延設されており、軸間距離規制部７４の長さＤaは２８ｍｍに設定されている。なお、長さＤaの設定値(２８ｍｍ)は、常温における値である。また、本実施の形態では、軸間距離規制部７４が実施の形態１(実施例)とは異なり、高密度ポリエチレンにて構成されている。
なお、バックアップロール支持部材７１側の構成は実施の形態１と全く同じである。
【００４３】
次に、二次転写部６０の雰囲気温度が常温(２０℃)から５０℃まで上昇した場合について考えてみる。二次転写ロール４６は、ゴム層６４を構成する発泡エピクロルヒドリンゴム層内部のエアが膨張するために、その外径が増加する。具体的には、雰囲気温度が常温(２０℃)から５０℃まで上昇することに伴い、二次転写ロール４６の外径がφ２８からφ２８.２になる。したがって、二次転写ロール４６の半径は、この温度上昇に伴って約０.１ｍｍ増加することになる。
一方、本実施の形態では、バックアップロール支持部材７１に高密度ポリエチレンからなる軸間距離規制部７４を設けている。ここで、高密度ポリエチレンの線熱膨張係数は低密度ポリエチレンよりも低い１２×１０-5/℃であり、二次転写部６０の雰囲気温度が常温(２０℃)から５０℃まで上昇すると、軸間距離規制部７４の長さＤaは２８×(５０−２０)×１２×１０-5≒０.１０１ｍｍ、すなわち約０.１ｍｍだけ増加する。
【００４４】
つまり、本実施の形態では、機内の温度上昇によって二次転写ロール４６が熱膨張すると、この熱膨張に見合う量だけ軸間距離規制部７４も熱膨張する。軸間距離規制部７４が熱膨張すると、その分だけ二次転写ロール４６とバックアップロール２４との軸間距離は拡がる。その結果、バックアップロール２４(中間転写ベルト２１)に対する二次転写ロール４６の食い込み量および二次転写ロール４６とバックアップロール２４(中間転写ベルト２１)との間に形成される二次転写ニップ領域Ｎの幅(用紙搬送方向長さ)は変わらない。
【００４５】
本実施の形態では、軸間距離規制部７４を構成する材料として高密度ポリエチレンを用いている。この高密度ポリエチレンの線熱膨張係数は、一般的な金属よりも大きいものの、実施の形態１で説明した低密度ポリエチレンの３/４程度である。そこで、本実施の形態では、軸間距離規制部７４の長さＤaを大きくする(実施の形態１の４/３倍)ことで、軸間距離規制部７４の絶対的な膨張量を確保し、二次転写ロール４６の熱膨張量を相殺している。
これにより、本実施の形態においても、二次転写部６０の雰囲気温度の変化とは無関係に良好な二次転写条件を維持することが可能になる。
【００４６】
なお、実施の形態１,２では、二次転写部６０を例にして説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば一次転写部にも適用することができる。この場合には、例えば図２に示す感光体ドラム１２が第１の転写部材として、一次転写ロール１５が第２の転写部材として、中間転写ベルト２１が記録材として、それぞれ機能することになる。
また、実施の形態１,２では、バックアップロール２４によって二次転写ロール４６と中間転写ベルト２１とが圧接配置される例について説明を行ったが、例えば二次転写ロール４６が中間転写ベルト２１から所定距離だけ離間して配設されることもある。本実施の形態で用いた手法は、このような場合にも有効であり、二次転写ロール４６とバックアップロール２４との間の距離を一定に保つことにより、二次転写性能を一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を説明するための図である。
【図３】二次転写部の構成を説明するための図である。
【図４】実施の形態１における二次転写ロールおよびバックアップロールの位置決め機構を説明するための図であり、(ａ)は側面図、(ｂ)は(ａ)のIVｂ−IVｂ線断面図である。
【図５】実施の形態２における二次転写ロールおよびバックアップロールの位置決め機構を説明するための図であり、(ａ)は側面図、(ｂ)は(ａ)のVｂ−Vｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…本体、１０…画像プロセス系、２０…転写ユニット、２１…中間転写ベルト、２４…バックアップロール、２９…定着器、３０…ＲＯＳ(Raster Output Scanner)、４０…シート搬送系、６０…二次転写部、６１…芯金、６１ａ…軸、６２…ゴム層、６３…芯金、６３ａ…軸、６４…ゴム層、７０…位置決め機構、７１…バックアップロール支持部材、７２…ボールベアリング、７３…基部、７４…軸間距離規制部、８１…二次転写ロール支持部材、８２…バネ、８３…ボールベアリング、Ｎ…二次転写ニップ領域
【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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