(57)【要約】【課題】漏れ電流を抑制しつつ、中抜けを防止し、通紙の安定性を確保することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、感光体３２と、中間転写ベルト３４と、二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８及び対向ローラー３７の軸間距離を調整する調整部７１とを含む。二次転写ローラー３８及び対向ローラー３７の少なくとも一方は、少なくとも一方の端部がテーパー形状で形成されたローラーであって、且つそのローラーのうちテーパー形状の側の弾性力が中央側の弾性力と比べて大きく形成されている。【選択図】図１
2018173503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を転写して用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
前記トナー画像が形成される感光体と、
無端形状であって、前記感光体に形成される前記トナー画像が転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの外周面側に設けられ、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー画像を前記用紙に転写する二次転写ニップを形成する二次転写ローラーと、
前記二次転写ローラーと対向して前記二次転写ニップを形成する対向ローラーと、
前記用紙の紙幅と、前記画像の画像幅と、に応じて、前記二次転写ローラーと、前記対向ローラーとの間の軸間距離を調整する調整部と、
を備え、
前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、
少なくとも一方の端部がテーパー形状で形成されたローラーであって、且つ前記ローラーのうちテーパー形状の側の弾性力が中央側の弾性力と比べて大きく形成されている、
画像形成装置。
【請求項２】
前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、
回転軸となる芯金と、
前記芯金の周囲に設けられ、少なくとも一方の端部がテーパー形状のテーパー外形端部であって、前記二次転写ニップによる押圧力に反発する弾性力のある外形部材と、
を備え、
前記テーパー外形端部の弾性力が前記外形部材の中央部の弾性力よりも大きく形成されている、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、
前記回転軸に沿って前記芯金の端面に近づくにつれ、当該芯金の外径が、太く形成されている、
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、
前記外形部材の材料硬度が、前記回転軸に沿って当該外形部材の中央部から前記テーパー外形端部に近づくにつれ、高く形成されている、
請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、
前記用紙の紙幅が最小のときの当該用紙の端に対向する位置が、前記テーパー外形端部の先細りの開始位置であり、且つ前記芯金の外径の先太りの開始位置である、
請求項２〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記対向ローラーの上流側に設けられ、前記テーパー外形端部に合わせて逆テーパー形状に形成されているニップ形成ローラー、
をさらに備える、
請求項２〜５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写ベルトは、
前記ニップ形成ローラーの外形に沿う弾性力のある部材で形成されている、
請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記調整部は、
前記回転軸に沿って、前記二次転写ニップの転写ニップ幅が、前記画像幅よりも大きいものであって、前記二次転写ニップの端部が、前記紙幅から予め設定された距離以内となる位置に、前記軸間距離を調整するものである、
請求項２〜７の何れか一項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式等のようにトナー像を転写して用紙に画像を形成する画像形成装置において、転写時に用紙の紙幅の小さいものほど用紙の存在しない箇所への漏れ電流が大きくなるため、用紙のサイズに応じて、感光ドラムと、転写ローラーとの軸間距離を調整するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、通紙性能を向上させるために、用紙の存在しない箇所の硬度を用紙の存在する箇所の硬度よりも大きな値に設定しているもの（例えば、特許文献２参照）、又は芯金の外形が軸方向に沿って端部よりも中央部で太く、且つ芯金の周りの外ローラーの中央部の肉厚が端部の肉厚よりも薄いもの（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。また、定着に必要な熱量を確保するために、加圧ローラーの軸方向中央部の外周面の硬度を軸端部の外周面の硬度よりも低下させるもの（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０５５７３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５９８３号公報
【特許文献３】特開平０９−２０８０７７号公報
【特許文献４】特開平０７−２１９３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の従来技術においては、漏れ電流を抑制することはできるが、転写ニップ内の面圧分布が不均一となるため、中抜けが生じ、通紙の安定性を確保することはできない状況である。特許文献２〜４に記載の従来技術においては、転写ニップ幅を一定にすることはできるが、転写ニップ内の面厚分布が不均一となるため、この場合も上記と同様に、中抜けが生じ、通紙の安定性を確保することはできない状況である。
【０００６】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、漏れ電流を抑制しつつ、中抜けを防止し、通紙の安定性を確保することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面である画像形成装置は、トナー画像を転写して用紙に画像を形成する画像形成装置であって、前記トナー画像が形成される感光体と、無端形状であって、前記感光体に形成される前記トナー画像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの外周面側に設けられ、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー画像を前記用紙に転写する二次転写ニップを形成する二次転写ローラーと、前記二次転写ローラーと対向して前記二次転写ニップを形成する対向ローラーと、前記用紙の紙幅と、前記画像の画像幅と、に応じて、前記二次転写ローラーと、前記対向ローラーとの間の軸間距離を調整する調整部と、を備え、前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、少なくとも一方の端部がテーパー形状で形成されたローラーであって、且つ前記ローラーのうちテーパー形状の側の弾性力が中央側の弾性力と比べて大きく形成されている。
【０００８】
また、前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、回転軸となる芯金と、前記芯金の周囲に設けられ、少なくとも一方の端部がテーパー形状のテーパー外形端部であって、前記二次転写ニップによる押圧力に反発する弾性力のある外形部材と、を備え、前記テーパー外形端部の弾性力が前記外形部材の中央部の弾性力よりも大きく形成されている、ことが好ましい。
【０００９】
また、前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、前記回転軸に沿って前記芯金の端面に近づくにつれ、当該芯金の外径が、太く形成されている、ことが好ましい。
【００１０】
また、前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、前記外形部材の材料硬度が、前記回転軸に沿って当該外形部材の中央部から前記テーパー外形端部に近づくにつれ、高く形成されている、ことが好ましい。
【００１１】
また、前記二次転写ローラー及び前記対向ローラーの少なくとも一方は、前記用紙の紙幅が最小のときの当該用紙の端に対向する位置が、前記テーパー外形端部の先細りの開始位置であり、且つ前記芯金の外径の先太りの開始位置である、ことが好ましい。
【００１２】
また、前記対向ローラーの上流側に設けられ、前記テーパー外形端部に合わせて逆テーパー形状に形成されているニップ形成ローラー、をさらに備える、ことが好ましい。
【００１３】
また、前記中間転写ベルトは、前記ニップ形成ローラーの外形に沿う弾性力のある部材で形成されている、ことが好ましい。
【００１４】
また、前記調整部は、前記回転軸に沿って、前記二次転写ニップの転写ニップ幅が、前記画像幅よりも大きいものであって、前記二次転写ニップの端部が、前記紙幅から予め設定された距離以内となる位置に、前記軸間距離を調整するものである、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本開示の一側面によれば、漏れ電流を抑制しつつ、中抜けを防止し、通紙の安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示を適用した画像形成装置１の全体構成例を示す図である。
【図２】二次転写ローラー３８の芯金３８１がストレート形状であるときの二次転写ローラー３８の軸方向に沿った二次転写ニップ圧力の一例を示す図である。
【図３】二次転写ローラー３８の芯金３８１が逆クラウン形状であるときの二次転写ローラー３８の軸方向に沿った二次転写ニップ圧力の一例を示す図である。
【図４】二次転写ローラー３８の形状の一例を示す図である。
【図５】二次転写ローラー３８の別の形状の一例を示す図である。
【図６】二次転写ローラー３８の外形部材３８２のつぶれ量の一例を説明する図である。
【図７】用紙Ｐの紙幅が小さいときの二次転写ニップＮｍａｉｎと、用紙Ｐの紙幅が大きいときの二次転写ニップＮｍａｉｎとの比較例を示す図である。
【図８】用紙Ｐの紙幅が小さいときの二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との軸間距離に応じて、通紙方向と直交する直交方向に沿った二次転写ニップ幅を調整する一例を示す図である。
【図９】用紙Ｐの紙幅が大きいときの二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との軸間距離に応じて、通紙方向と直交する直交方向に沿った二次転写ニップ幅を調整する一例を示す図である。
【図１０】用紙Ｐのサイズと、二次転写押圧力とに基づく画像の転写性能の良否判定結果の一例を示す図である。
【図１１】二次転写ローラー３８の軸方向の中央部Ｃにおいて通紙方向に沿った転写ニップ幅の一例を示す図である。
【図１２】二次転写ローラー３８の軸方向の端部Ｅにおいて通紙方向に沿った転写ニップ幅の一例を示す図である。
【図１３】転写率と、通紙方向に沿った転写ニップ幅との関係を説明する図である。
【図１４】二次転写ローラー３８の外形部材３８２の硬度の一例を示す図である。
【図１５】二次転写ローラー３８の芯金３８１にテーパーリング５１を設けた一例を示す図である。
【図１６】二次転写ローラー３８のテーパー形状範囲Ｔ＿ｒの一例を示す図である。
【図１７】ニップ形成ローラー６１を設けたときの通紙方向に沿った前ニップＮ＿１の一例を示す図である。
【図１８】ニップ形成ローラー６１がストレート形状であるときの通紙方向に沿った前ニップＮ＿１の一例を示す図である。
【図１９】ニップ形成ローラー６１が逆クラウン形状であるときの通紙方向に沿った前ニップＮ＿１の一例を示す図である。
【図２０】対向ローラー３７及び二次転写ローラー３８の他の一例を示す図である。
【図２１】対向ローラー３７及び二次転写ローラー３８のさらに他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。なお、「構成する」、「より成る」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「備える」又はそれらの他の何らかの同義語は、非排他的な包含関係をカバーするように意図される。例えば、要素の列挙を含むプロセス、方法、物品又は装置は、それらの要素だけに限定されることは必須でなく、明示的には列挙されていない又は本来備わっているはずの他の要素が、そのようなプロセス、方法、物品又は装置に含まれてもよい。さらに、明示的に言及しない限り、「又は」は包括的なものであり、排他的な和ではない。例えば、「条件Ａ又はＢ」は、Ａが存在し且つＢが存在しない場合、Ａが存在せず且つＢが存在する場合、ＡもＢも両方とも存在する場合の何れの場合でも満たされる。
【００１８】
図１は、本開示を適用した画像形成装置１の全体構成例を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１は、画像読取装置１０と、給紙部２０と、画像形成部３０とを備える。画像読取装置１０は、ＡＤＦ１０ａと、画像読取部１０ｂとを備える。ＡＤＦ１０ａは、原稿トレイ１１、排紙トレイ１２、通紙経路１３、密着型イメージセンサー１４、及び濃度基準部材１５等を備える。濃度基準部材１５は、ＡＤＦ１０ａのシェーディング補正時に利用される。画像読取部１０ｂは、原稿照明部４２、反射ミラー４３、集光レンズ４４、ラインイメージセンサー４５、及びプラテンガラス４６等を備える。画像読取装置１０は、原稿トレイ１１にセットされている原稿を、１枚ずつ分離して繰り出し、密着型イメージセンサー１４が配置されている通紙経路１３に沿って副走査方向に搬送し、排紙トレイ１２に排紙する。原稿照明部４２は、ランプ４２ａと、ミラー４２ｂとを備える。原稿は通紙経路１３に沿って副走査方向に搬送されつつ、主走査方向のライン単位の読取動作が、原稿照明部４２、反射ミラー４３、集光レンズ４４、及びラインイメージセンサー４５により繰り返し実行される。画像読取部１０ｂに近接対向して白基準板４１が取り付けられている。白基準板４１は、画像読取部１０ｂのシェーディング補正時に利用される。
【００１９】
給紙部２０は、給紙カセット２１と、給紙搬送部２２とを備える。給紙カセット２１は、用紙サイズの異なる用紙Ｐを収納する。給紙搬送部２２は、各種ローラーを備え、給紙カセット２１に収納された用紙Ｐを画像形成部３０の画像形成位置まで搬送する。画像形成部３０は、色ごとに、露光装置３１と、感光ドラム３２と、現像装置３３と、中間転写ベルト３４と、定着部３９とを備え、電子写真プロセス技術を利用して用紙Ｐに画像を形成するものである。画像形成部３０は、画像読取装置１０により読み取られた原稿の画像データに基づき、露光装置３１により感光ドラム３２に異なる色のトナーを供給して現像する。画像形成部３０は、中間転写ベルト３４により感光ドラム３２に現像されたトナー画像Ｉを給紙部２０から供給された用紙Ｐに転写する。画像形成部３０は、用紙Ｐに転写されたトナー画像Ｉのトナーを定着部３９により融解させることにより、用紙Ｐにカラー画像が定着する。
【００２０】
具体的には、コロナ放電により感光ドラム３２の表面は一様に負極性に帯電される。露光装置３１は、例えば、Ｙ色成分の画像に対応する光を感光ドラム３２に照射する。現像装置３３は、感光ドラム３２の表面にＹ色成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を可視化してトナー画像Ｉを形成する。中間転写ベルト３４は、無端形状であって、複数の支持ローラー３６によりループ状に張架されている。複数の支持ローラー３６のうち少なくとも１つのものは駆動ローラーで構成され、その他のものは従動ローラーで構成される。つまり、複数の支持ローラー３６は、中間転写ベルト３４を巻き掛け、中間転写ベルト３４を内周面側から支持するものである。中間転写ベルト３４の内周面側には、感光ドラム３２に対向する一次転写ローラー３５が設けられている。一次転写ローラー３５は、感光ドラム３２に形成されるトナー画像Ｉを中間転写ベルト３４に転写する一次転写ニップを形成するものである。中間転写ベルト３４が一次転写ニップを通過することにより、感光ドラム３２上のトナー画像Ｉは、中間転写ベルト３４に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー３５に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト３４の裏面側、すなわち、一次転写ローラー３５と当接する側にトナー画像Ｉと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像Ｉは中間転写ベルト３４に静電的に転写される。
【００２１】
中間転写ベルト３４の外周面側には、二次転写ローラー３８が設けられている。二次転写ローラー３８は、中間転写ベルト３４に転写されたトナー画像Ｉを用紙Ｐに転写する二次転写ニップＮｍａｉｎを形成するものである。二次転写ローラー３８と対向する位置には、対向ローラー３７が設けられている。対向ローラー３７は、複数の支持ローラー３６のうち二次転写ローラー３８と対向して二次転写ニップＮｍａｉｎを形成するものである。よって、用紙Ｐが二次転写ニップＮｍａｉｎを通過するとき、中間転写ベルト３４上のトナー画像Ｉは用紙Ｐに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー３８に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｐの裏面側、すなわち、二次転写ローラー３８と当接する側にトナー画像Ｉと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像Ｉは用紙Ｐに静電的に転写される。トナー画像Ｉが転写された用紙Ｐは定着部３９に搬送される。
【００２２】
よって、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間に流れる電流からすれば、用紙Ｐは電気抵抗として作用するため、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離が軸方向に沿って一定であれば、用紙Ｐが存在しない箇所は、用紙Ｐの存在する箇所と比べ、電流が流れやすくなる。したがって、用紙Ｐの紙幅が異なれば、すなわち、用紙Ｐが存在しない箇所の幅が変動すれば、用紙Ｐの存在しない箇所には過剰な電流が流れる恐れがある。つまり、用紙Ｐの存在しない箇所への漏れ電流が増大する。このような漏れ電流は、用紙Ｐの紙幅以外にも、二次転写ローラー３８の抵抗等の影響も受ける。しかし、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離が大きければ、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間に流れる電流は小さくなる。よって、用紙Ｐの存在する箇所の軸間距離よりも用紙Ｐの存在しない箇所の軸間距離を大きくすることにより、用紙Ｐの存在しない箇所への電流の流れ込みを極力少なくすることができる。
【００２３】
そこで、用紙Ｐの紙幅と、用紙Ｐに形成される画像の画像幅と、に応じて、二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との間の軸間距離を調整する調整部７１が設けられている。調整部７１は、例えば、偏心カムで構成され、偏心カムを回転させることにより、二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との間の軸間距離を調整するものである。具体的には、二次転写ローラー３８にばねのような弾性部材を設け、弾性部材の押圧力により二次転写ローラー３８を対向ローラー３７に圧接する構成である場合、偏心カムにより弾性部材の押圧力を変化させることで、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整することができる。また、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８とを定位置で圧接する構成である場合、偏心カムにより直接二次転写ローラー３８の位置を変化させることで、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整してもよい。調整部７１は、制御部１０１により制御されるものである。制御部１０１は、具体的には、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＩ／Ｏインターフェースを主体として構成されるものであり、ＣＰＵがＲＯＭ又は不図示の記憶部から処理内容に応じた各種プログラムを読み出し、ＲＡＭに展開し、展開した各種プログラムと協働することにより、画像形成装置１を制御するものである。
【００２４】
しかし、二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との間の軸間距離を調整するだけでは、二次転写ニップＮｍａｉｎの転写ニップ圧力が不均一になる。図２は、二次転写ローラー３８の芯金３８１がストレート形状であるときの二次転写ローラー３８の軸方向に沿った二次転写ニップ圧力の一例を示す図である。図２に示すように、軸方向に沿って転写ニップ圧力は不均一となる。具体的には、転写ニップ圧力は、用紙Ｐの搬送性能を確保できる許容面圧差Ｄｉｆｆより大きいため、中抜け及び用紙Ｐの通紙性への影響が懸念される。そこで、二次転写ローラー３８の軸方向に沿った二次転写ニップ圧力を均一化するのが好ましい。図３は、二次転写ローラー３８の芯金３８１が逆クラウン形状であるときの二次転写ローラー３８の軸方向に沿った二次転写ニップ圧力の一例を示す図である。図３に示すように、軸方向に沿って転写ニップ圧力が均一化されれば、転写ニップ圧力は、許容面圧差Ｄｉｆｆ以内となり、中抜け及び用紙Ｐの通紙性への影響がなくなる。なお、許容面圧差Ｄｉｆｆは、例えば、０．０５ＭＰａである。
【００２５】
図４は、二次転写ローラー３８の形状の一例を示す図である。図５は、二次転写ローラー３８の別の形状の一例を示す図である。図４，５に示すように、二次転写ローラー３８は、芯金３８１と、外形部材３８２とを備える。芯金３８１は、回転軸となるものである。外形部材３８２は、芯金３８１の周囲に設けられ、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状のテーパー外径端部であって、二次転写ニップＮｍａｉｎによる押圧力に反発する弾性力のあるものである。つまり、外形部材３８２は、両方の端部Ｅがテーパー外形端部Ｅ＿Ｔであれば、クラウン形状に構成されていることになる。また、二次転写ローラー３８は、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔを押圧されたときの弾性力が外形部材３８２の中央部Ｃを押圧されたときの弾性力よりも大きく形成されている。
【００２６】
芯金３８１の外径は、回転軸に沿って芯金３８１の端面に近づくにつれ、太く形成されている。つまり、芯金３８１は、逆クラウン形状に構成されていることになる。例えば、用紙Ｐのサイズとして、Ａ４ＳからＳＲＡ３まで対応可能である場合、外形部材３８２の最大径Ｄ＿ｏ＿ｍａｘを２４ｍｍとし、最小径Ｄ＿ｏ＿ｍｉｎを２３ｍｍとし、材料硬度を３５°とすれば、芯金３８１の最大径Ｄ＿ｉ＿ｍａｘを１９ｍｍとし、最小径Ｄ＿ｉ＿ｍｉｎを１０ｍｍとすることで、転写ニップ圧力を許容面圧差Ｄｉｆｆを０．０５ＭＰａ以内にすることができる。なお、芯金３８１は、軸方向に沿って連続的に変化する構造でなくても、段階的に変化する構造であってもよい。このような構成により、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整すれば、使用する用紙Ｐの最小紙幅Ｐ＿ｗ＿ｍｉｎから最大紙幅Ｐ＿ｗ＿ｍａｘまでの範囲に対応するように、転写ニップ幅を変化させることができる。なお、転写ニップ幅を変化させるためには、外形部材３８２の材質は、柔らかい弾性部材であるのが好ましく、例えば、ニトリルゴムが好ましい。
【００２７】
図６は、二次転写ローラー３８の外形部材３８２のつぶれ量の一例を説明する図である。図６に示すように、中央部Ｃのつぶれ量の方が、端部Ｅ、すなわち、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔのつぶれ量よりも大きいが、芯金３８１の逆クラウン形状により端部Ｅと比べ中央部Ｃは肉厚が大きい。よって、中央部Ｃと、端部Ｅとでは転写ニップ圧力は同程度となる。図７は、用紙Ｐの紙幅が小さいときの二次転写ニップＮｍａｉｎと、用紙Ｐの紙幅が大きいときの二次転写ニップＮｍａｉｎとの比較例を示す図である。図７に示すように、用紙Ｐの紙幅に応じて、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整することにより、転写ニップ幅を調整することができる。具体的には、用紙Ｐの紙幅に応じて、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を近づけることにより軸方向の転写ニップ幅を増大させ、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を遠ざけることにより軸方向の転写ニップ幅を減少させればよい。
【００２８】
図８は、用紙Ｐの紙幅が小さいときの二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との軸間距離に応じて、通紙方向と直交する直交方向に沿った二次転写ニップ幅を調整する一例を示す図である。図８に示すように、軸方向の転写ニップ幅は、用紙Ｐの端を基準に許容距離Ａ内に二次転写ニップＮｍａｉｎの端が位置するように調整する。具体的には、調整部７１は、芯金３８１の回転軸に沿って、二次転写ニップＮｍａｉｎの転写ニップ幅が用紙Ｐの画像幅よりも大きいものであって、二次転写ニップＮｍａｉｎの端が、用紙Ｐの紙幅から予め設定された許容距離Ａ以内となる位置に、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整すればよい。例えば、用紙Ｐの外側に０〜２０ｍｍの許容距離Ａの範囲に位置するように、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整する。なお、二次転写ニップＮｍａｉｎの端は、二次転写ニップＮｍａｉｎ内にトナー画像Ｉが入っていれば、用紙Ｐの端から用紙Ｐの内側に入っていてもよい。図９は、用紙Ｐの紙幅が大きいときの二次転写ローラー３８と、対向ローラー３７との軸間距離に応じて、通紙方向と直交する直交方向に沿った二次転写ニップ幅を調整する一例を示す図である。図９の一例においては、用紙Ｐの紙幅と比べ、転写ニップ幅が小さすぎると用紙Ｐの搬送性が悪化することが懸念される。そこで、転写ニップ幅が用紙Ｐの端から用紙Ｐの内側に０〜２０ｍｍの許容距離Ａの範囲に位置するように、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８との間の軸間距離を調整すればよい。
【００２９】
図１０は、用紙Ｐのサイズと、二次転写押圧力とに基づく画像の転写性能の良否判定結果の一例を示す図である。図１０に示すように、二次転写押圧力が低すぎると、転写ニップ幅が用紙Ｐの画像幅に足りないため、転写不良となる。一方、二次転写押圧力が高すぎると、漏れ電流が増加するため、転写不良となる。そこで、例えば、Ａ４Ｓ通紙時は、二次転写押圧力を３０〜４０Ｎとし、Ａ４通紙時は、二次転写押圧力を５０〜６０Ｎとし、ＳＲＡ３通紙時は、二次転写押圧力を６０〜７０Ｎとするのが好ましい。
【００３０】
図１１は、二次転写ローラー３８の軸方向の中央部Ｃにおいて通紙方向に沿った転写ニップ幅の一例を示す図である。図１１の一例においては、外形部材３８２がクラウン形状である場合を想定している。よって、中央部Ｃにおいて径Ｄが大きいため、通紙方向に沿った転写ニップ幅は大きくなる。図１２は、二次転写ローラー３８の軸方向の端部Ｅにおいて通紙方向に沿った転写ニップ幅の一例を示す図である。図１２の一例においても、外形部材３８２がクラウン形状である場合を想定している。よって、端部Ｅにおいて径Ｄが小さいため、通紙方向に沿った転写ニップ幅は小さくなる。このように、二次転写ローラー３８をクラウン形状にすると、通紙方向に沿った転写ニップ幅が軸方向の位置に応じて異なるものとなるが、通紙方向に沿った転写ニップ幅は、一定の幅以上、例えば、１ｍｍ以上を確保することができれば、転写性を確保することができるため、軸方向の位置によって通紙方向に沿った転写ニップ幅が異なっていてもよい。図１３は、転写率と、通紙方向に沿った転写ニップ幅との関係を説明する図である。図１３に示すように、端部Ｅ及び中央部Ｃ共に一定の幅以上に転写ニップ幅を設定すれば、転写性能を確保することができる。
【００３１】
図１４は、二次転写ローラー３８の外形部材３８２の硬度の一例を示す図である。図１４の一例では、二次転写ローラー３８がクラウン形状である構成で、軸方向で異なる材質を使用することにより、肉厚の大きい中央部Ｃよりも、肉厚の小さいテーパー外形端部Ｅ＿Ｔにおける硬度を高くする構成である。例えば、許容面圧差Ｄｉｆｆが０．０５ＭＰａ以内であって、外形部材３８２の最大径Ｄ＿ｏ＿ｍａｘが２４ｍｍ、最小径Ｄ＿ｏ＿ｍｉｎが２３ｍｍ、芯金３８１の径Ｄが１４ｍｍ、中央部Ｃに相当する部位ｈ＿１の硬度を３０°、その外側の部位ｈ＿２の硬度を３５°、さらにその外側の部位ｈ＿３の硬度を４０°とする。つまり、二次転写ローラー３８は、外形部材３８２の材料硬度が、芯金３８１の回転軸に沿って外形部材３８２の中央部Ｃからテーパー外形端部Ｅ＿Ｔに近づくにつれ、高く形成されている。
【００３２】
よって、対向ローラー３７と、二次転写ローラー３８とが圧接されれば、中央部Ｃに相当する部位ｈ＿１がテーパー外形端部Ｅ＿Ｔよりもつぶされるが、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔの硬度の方が高いため、部位ｈ＿１〜ｈ＿３のそれぞれの転写ニップ圧力の差異を相殺することができる。外形部材３８２の材料硬度は、最小ニップ幅となるときと、最大ニップ幅となるときとのそれぞれにおいて、中央部Ｃと、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔとの転写ニップ圧力の差異が許容面圧差Ｄｉｆｆ以内になるように設定すればよい。なお、硬度構成は、上記で説明したように、三種類である必要はなく、また、段階的でなく連続的に硬度を変える構成であってもよい。
【００３３】
図１５は、二次転写ローラー３８の芯金３８１にテーパーリング５１を設けた一例を示す図である。図１５に示すように、テーパーリング５１であっても、芯金３８１の外形が実質的に太く形成されることになるので、芯金３８１を逆テーパー形状に形成するのと同様の構成及び機能となる。つまり、芯金３８１を実質的に逆テーパー形状に構成できるものであればよい。
【００３４】
図１６は、二次転写ローラー３８のテーパー形状範囲Ｔ＿ｒの一例を示す図である。図１６に示すように、転写ニップ幅の調整は、テーパー形状範囲Ｔ＿ｒで行われる。少なくとも通紙する用紙Ｐの紙幅が最小紙幅Ｐ＿ｗ＿ｍｉｎのときの用紙Ｐの端から最大紙幅Ｐ＿ｗ＿ｍａｘのときの用紙Ｐの端までの範囲に、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔが形成されていることで、用紙Ｐの紙幅に合わせた転写ニップ幅の調整が可能となる。また、通紙する用紙Ｐの最小紙幅Ｐ＿ｗ＿ｍｉｎまでであれば、外形部材３８２はストレート形状であってもよい。つまり、二次転写ローラー３８は、用紙Ｐの紙幅が最小のときの用紙Ｐの端に対向する位置が、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔの先細りの開始位置であり、且つ芯金３８１の外径の先太りの開始位置であればよい。
【００３５】
図１７は、ニップ形成ローラー６１を設けたときの通紙方向に沿った前ニップＮ＿１の一例を示す図である。図１７の一例では、二次転写ローラー３８はクラウン形状であることを想定しているため、中央部Ｃでは径Ｄが大きい。よって、前ニップＮ＿１は大きい。図１８は、ニップ形成ローラー６１がストレート形状であるときの通紙方向に沿った前ニップＮ＿１の一例を示す図である。図１８の一例でも、二次転写ローラー３８はクラウン形状であることを想定しているため、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔでは径Ｄが小さい。さらに、図１８の一例では、ニップ形成ローラー６１はストレート形状であることを想定している。よって、前ニップＮ＿１は小さい。図１９は、ニップ形成ローラー６１が逆クラウン形状であるときの通紙方向に沿った前ニップＮ＿１の一例を示す図である。図１９の一例でも、二次転写ローラー３８はクラウン形状であることを想定しているため、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔでは径Ｄが小さい。しかし、図１９の一例では、ニップ形成ローラー６１は、逆クラウン形状であることを想定しているため、端に近づくにつれ、径Ｄは大きい。よって、前ニップＮ＿１は大きい。
【００３６】
具体的には、中間転写ベルト３４を二次転写ローラー３８に巻き掛ける構成で、二次転写ローラー３８がクラウン形状であるとき、中央部Ｃとテーパー外形端部Ｅ＿Ｔとでは径Ｄが異なるため、ベルト巻き掛け量に差が生じる。よって、中間転写ベルト３４を二次転写ローラー３８に巻き掛けることにより形成される前ニップＮ＿１の幅が一定の範囲内になければ、転写性の悪化が懸念される。例えば、前ニップＮ＿１の幅が大きすぎれば転ずれが発生し、小さいすぎれば塵又は転写前放電でトナーが弱帯電化することによる戻りが発生する。そこで、二次転写ローラー３８の上流側において、中間転写ベルト３４の内周面側に設けたニップ形成ローラー６１の外形を、二次転写ローラー３８のクラウン形状に合わせて逆クラウン形状にすることにより、前ニップＮ＿１の幅による転写性の悪化を抑制することができる。つまり、複数の支持ローラー３６のうち対向ローラー３７の上流側に設けられているニップ形成ローラー６１は、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔに合わせて逆テーパー形状に形成されていればよい。なお、適正な前ニップＮ＿１の幅が５〜６ｍｍ、二次転写ローラー３８、すなわち、外形部材３８２の最大径Ｄ＿ｏ＿ｍａｘが２４ｍｍ、最小径Ｄ＿ｏ＿ｍｉｎが２３ｍｍのとき、例えば、ニップ形成ローラー６１の径Ｄは最大で１１ｍｍ、最小で１０ｍｍとする。また、ニップ形成ローラー６１の逆テーパー形状を利用して適切な量の前ニップＮ＿１を形成するために、中間転写ベルト３４は、ニップ形成ローラー６１の外形に沿う弾性力のある部材で形成されているのが好ましい。
【００３７】
図２０は、対向ローラー３７及び二次転写ローラー３８の他の一例を示す図である。図２０に示すように、対向ローラー３７は、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状である。具体的には、対向ローラー３７の芯金３７１の外径は、回転軸に沿って端面に近づくにつれ、太く形成されている。対向ローラー３７の外形部材３７２は、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状のテーパー外形端部Ｅ＿Ｔであって、二次転写ニップＮｍａｉｎによる押圧力に反発する弾性力のあるものである。図２０の一例においても、対向ローラー３７の少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状であることにより、用紙Ｐが存在しない箇所の軸間距離をさらに広げることができるので、電流の流れ込みを特に顕著に減らすことができる。
【００３８】
図２１は、対向ローラー３７及び二次転写ローラー３８のさらに他の一例を示す図である。図２１に示すように、二次転写ローラー３８がストレート形状とする構成である。図２１の一例においても、用紙Ｐが存在しない箇所の軸間距離を広げることができるので、電流の流れ込みを減らすことができる。
【００３９】
換言すれば、図６〜９，２０，２１に示すように二次転写ローラー３８及び対向ローラー３７の少なくとも一方は、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状で形成されたローラーであって、且つそのローラーのうちテーパー形状の側の弾性力が中央側の弾性力と比べて大きく形成されている。図６〜９に示す例示的な実施形態では、二次転写ローラー３８は、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状のテーパー外形端部Ｅ＿Ｔであり、対向ローラー３７はストレート形状である。図２０に示す例示的な実施形態では、二次転写ローラー３８に加え、対向ローラー３７において少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状である。図２１に示す例示的な実施形態では、対向ローラー３７において少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状であり、二次転写ローラー３８はストレート形状である。
【００４０】
以上の説明から、本開示においては、二次転写ローラー３８及び対向ローラー３７の少なくとも一方は、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状で形成されたローラーであって、且つそのローラーのうちテーパー形状の側の弾性力が中央側の弾性力と比べて大きく形成されている。また、二次転写ローラー３８は、用紙Ｐの紙幅と、用紙Ｐに形成された画像の画像幅と、に応じて対向ローラー３７との軸間距離が調整されるものである。よって、軸間距離の調整と、テーパー形状とにより、二次転写ローラー３８において用紙Ｐが存在しない箇所への電流の流れ込みを極力少なくすることができる。
【００４１】
また、ローラーのうち、テーパー形状の側の弾性力の方が、中央側の弾性力と比べて大きく形成されているため、二次転写ローラー３８において、中央側のつぶれ量に比べ、テーパー形状の側のつぶれ量は小さくなり、軸方向に沿って、二次転写ニップＮｍａｉｎの転写ニップ圧が均一になる。これにより、二次転写ローラー３８において、中央側と、テーパー形状の側との面圧差が抑制されるため、転写ニップ圧が高すぎると発生する中抜けを抑制でき、その面圧差による通紙時の紙曲がり又は雛等の発生を抑制することができる。したがって、漏れ電流を抑制しつつ、中抜けを防止し、通紙の安定性を確保することができる。
【００４２】
また、本開示においては、二次転写ローラー３８は、外形部材３８２が二次転写ニップＮｍａｉｎによる押圧力に反発する弾性力のあるものであって、少なくとも一方の端部Ｅがテーパー形状のテーパー外形端部Ｅ＿Ｔである。テーパー外形端部Ｅ＿Ｔは押圧されたときの弾性力が外形部材３８２の中央部Ｃを押圧されたときの弾性力よりも大きく形成されている。また、二次転写ローラー３８は、用紙Ｐの紙幅と、用紙Ｐに形成された画像の画像幅と、に応じて対向ローラー３７との軸間距離が調整されるものである。よって、軸間距離の調整と、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔとにより、二次転写ローラー３８において用紙Ｐが存在しない箇所への電流の流れ込みを極力少なくすることができる。なお、対向ローラー３７においても、二次転写ローラー３８と同様である。
【００４３】
また、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔにおける弾性力の方が、二次転写ローラー３８の中央部Ｃの弾性力よりも大きいため、二次転写ローラー３８の中央部Ｃのつぶれ量に比べ、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔのつぶれ量は小さくなり、軸方向に沿って、二次転写ニップＮｍａｉｎの転写ニップ圧が均一になる。これにより、中央部Ｃと、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔとの面圧差が抑制されるため、転写ニップ圧が高すぎると発生する中抜けを抑制でき、その面圧差による通紙時の紙曲がり又は雛等の発生を抑制することができる。したがって、漏れ電流を抑制しつつ、中抜けを防止し、通紙の安定性を確保することができる。なお、対向ローラー３７においても、二次転写ローラー３８と同様である。
【００４４】
また、本開示においては、回転軸に沿って芯金３８１の端面に近づくにつれ、芯金３８１の外径が太く形成されていることにより、外形部材３８２の中央部Ｃの肉厚よりも、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔの肉厚を小さくすることができる。よって、二次転写ニップＮｍａｉｎによる押圧時、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔと、外形部材３８２の中央部Ｃとの突出度合いの差異を相殺することができる。したがって、軸方向に沿って、転写ニップ圧を均一化することができる。なお、対向ローラー３７においても、二次転写ローラー３８と同様である。
【００４５】
また、本開示においては、外形部材３８２の材料硬度が、中央部Ｃからテーパー外形端部Ｅ＿Ｔに近づくにつれ、高く形成されていることにより、中央部Ｃよりもテーパー外形端部Ｅ＿Ｔの内圧を高めることで二次転写ニップＮｍａｉｎ形成時における中央部Ｃとテーパー外形端部Ｅ＿Ｔとの面圧差を相殺することができるため、軸方向に沿って、二次転写ニップＮｍａｉｎの転写ニップ圧を均一にすることができる。なお、対向ローラー３７においても、二次転写ローラー３８と同様である。
【００４６】
また、本開示においては、用紙Ｐの紙幅の最小のときの用紙Ｐの端に対向する位置が、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔの先細りの開始位置であり、且つ芯金３８１の外径の先太りの開始位置であることにより、用紙Ｐが存在しない箇所の軸間距離を広げることができるので、電流の流れ込みを減らすことができる。なお、対向ローラー３７においても、二次転写ローラー３８と同様である。
【００４７】
また、本開示においては、対向ローラー３７の上流側には、テーパー外形端部Ｅ＿Ｔに合わせて逆テーパー形状に形成されているニップ形成ローラー６１が設けられていることにより、二次転写ニップＮｍａｉｎの上流側に形成される前ニップＮ＿１の幅を適切な量に設定することができるため、二次転写ローラー３８の中央部Ｃと端部Ｅとの中間転写ベルト３４の巻き掛け量の差異を相殺することができる。よって、二次転写ローラー３８の外形による転写性の悪化を防ぐことができる。
【００４８】
また、本開示においては、中間転写ベルト３４がニップ形成ローラー６１の外形に沿う弾性力のある部材で形成されていることにより、中間転写ベルト３４をニップ形成ローラー６１に沿わせることができるため、二次転写ローラー３８に沿って前ニップＮ＿１を適切に形成させることができる。
【００４９】
また、本開示においては、二次転写ニップＮｍａｉｎの転写ニップ幅を用紙Ｐに形成された画像の画像幅よりも大きいものとし、且つ二次転写ニップＮｍａｉｎの端を用紙Ｐの紙幅から予め設定された許容距離Ａ以内となる位置に、軸間距離が調整されることにより、用紙Ｐの紙幅に合わせた転写ニップ幅が確保されるため、用紙Ｐの搬送性を確保しつつ、用紙Ｐの転写不良を回避することができる。
【００５０】
以上、本開示の一側面である画像形成装置１を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５１】
例えば、外形部材３８２の材質がニトリルゴムである一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、アクリルゴム又はウレタンゴム等のような弾性部材であってもよい。つまり、二次転写ニップＮｍａｉｎによる押圧力に反発する弾性力のある部材であればよい。
【００５２】
また、感光ドラム３２を用いて用紙Ｐに画像を形成する一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、感光ベルトであってもよい。つまり、光導電性をもち、画像を静電潜像として記録する感光体であればよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  画像形成装置、１０  画像読取装置、１０ａ  ＡＤＦ、１０ｂ  画像読取部、
１１  原稿トレイ、１２  排紙トレイ、１３  通紙経路、
１４  密着型イメージセンサー、１５  濃度基準部材、
２０  給紙部、２１  給紙カセット、２２  給紙搬送部、
３０  画像形成部、３１  露光装置、３２  感光ドラム、３３  現像装置、
３４  中間転写ベルト、３５  一次転写ローラー、３６  支持ローラー
３７  対向ローラー、３７１  芯金、３７２  外形部材
３８  二次転写ローラー、３８１  芯金、３８２  外形部材
３９  定着部
４１  白基準板、４２  原稿照明部、４２ａ  ランプ、４２ｂ  ミラー
４３  反射ミラー、４４  集光レンズ、４５  ラインイメージセンサー
４６  プラテンガラス
５１  テーパーリング、６１  ニップ形成ローラー、７１  調整部、１０１  制御部
Ｃ  中央部、Ｅ  端部、Ｅ＿Ｔ  テーパー外形端部
Ｄｉｆｆ  許容面圧差、Ｎｍａｉｎ  二次転写ニップ、
Ｄ＿ｉ＿ｍｉｎ，Ｄ＿ｏ＿ｍｉｎ  最小径、Ｄ  径、Ｔ＿ｒ  テーパー形状範囲
Ｄ＿ｉ＿ｍａｘ，Ｄ＿ｏ＿ｍａｘ  最大径、Ｐ  用紙、Ｉ  トナー画像
Ａ  許容距離、Ｎ＿１  前ニップ、ｈ＿１，ｈ＿２，ｈ＿３  部位、
Ｐ＿ｗ＿ｍｉｎ  最小紙幅、Ｐ＿ｗ＿ｍａｘ  最大紙幅
【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】
2018173503.tif 000017
【図１６】
2018173503.tif 000018
【図１７】
2018173503.tif 000019
【図１８】
2018173503.tif 000020
【図１９】
2018173503.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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