(57)【要約】【解決課題】エアー吹き付け手段などを用いることなく、像担持体からの転写材の剥離性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することを課題とす　る。【解決手段】像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写することにより画像を形成する画像形成装置において、前記転写手段は、像担持体の表面に圧接する転写部材と、当該転写部材を像担持体の表面に圧接させる圧接手段とを備え、前記像担持体の転写部材に対向する位置での曲率半径をＲ、前記転写部材の像担持体に対向する位置での曲率半径をｒとしたとき、曲率半径比がｒ／Ｒ≦０．３０の関係を満たし、前記像担持体の表面が弾性変形可能な弾性体層を有するとともに、当該像担持体の表面に前記転写部材の曲率半径の５．０％以上を食い込ませるように構成して課題を解決した。【選択図】　図１
2004013036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写することにより画像を形成する画像形成装置において、
前記転写手段は、像担持体の表面に圧接する転写部材と、当該転写部材を像担持体の表面に圧接させる圧接手段とを備え、
前記像担持体の転写部材に対向する位置での曲率半径をＲ、前記転写部材の像担持体に対向する位置での曲率半径をｒとしたとき、曲率半径比がｒ／Ｒ≦０．３０の関係を満たし、
前記像担持体の表面が弾性変形可能な弾性体層を有するとともに、当該像担持体の表面に前記転写部材の曲率半径の５．０％以上を食い込ませるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体と転写部材とが圧接する転写ニップ部の出口近傍に、転写材の裏面を除電する転写材除電手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写部材が、少なくとも転写材のジャム除去時に前記像担持体の表面から離間することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写部材が、少なくとも前記像担持体を着脱可能に構成したプロセスユニットの脱着時に、当該像担持体の表面から離間することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に係り、特に、転写材の剥離性を改善した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置としては、感光体ドラム上に形成された現像像を、直接転写材上に転写するか、あるいは、単一又は複数の感光体ドラム上に形成されたイエロー、マジェンタ、シアン、ブラック等の色の異なる現像像を、ベルト状又はドラム状の中間転写体上に一次転写した後、当該ベルト状又はドラム状の中間転写体から転写材上に一括して二次転写することにより、白黒やフルカラーの画像を形成するように構成したものがある。
【０００３】
かかる画像形成装置では、感光体ドラムや中間転写体等の像担持体から、転写材上にトナー像を転写するにあたり、転写材の剥離部位における感光体ドラムや中間転写体等の像担持体の像担持面として、種々の曲率半径を有するものを設計可能であるが、当該転写材の剥離部位における像担持体の曲率半径を、転写材の剥離に有利な小さな値に設定することが困難な場合があり、図１０に示すように、像担持体側に静電的に吸着されてジャム等が発生する虞れがある。
【０００４】
そこで、転写材の剥離部位における像担持体の像担持面の曲率半径を小さくすることが難しい場合でも、該像担持体の耐久性を損なう分離爪や転写トナー像を乱す除電チャージャなどの補助分離手段を用いることなく、該剥離部位において転写材を確実に曲率分離させることを可能とする技術として、特開２０００−３３８７９６号公報に開示されているものが既に提案されている。
【０００５】
この特開２０００−３３８７９６号公報に係る画像形成装置は、像担持体の像担持面に担持されたトナー像を、該像担持体の像担持面とともに移動する転写材に転写する転写手段を備えた画像形成装置において、上記転写手段は、上記像担持体の像担持面の曲率半径よりも小さな曲率半径に形成された圧接面を有する転写部材と、該転写部材の圧接面を該像担持面に圧接させる圧接力を該転写部材に付与する圧接力付与手段とからなり、該像担持体の像担持面は、該転写部材の圧接面が圧接されることにより該圧接面に沿うように弾性変形する弾力を有するように構成したものである。
【０００６】
上記特開２０００−３３８７９６号公報に係る画像形成装置の場合には、像担持体の像担持面を、転写部材の圧接面が圧接されることにより該圧接面に沿うように弾性変形する弾力を有するように構成することによって、転写部材の剥離性を向上させる上で、一定の効果が認められる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２０００−３３８７９６号公報に係る画像形成装置の場合には、本発明者らの追試の結果によれば、転写部材の曲率半径を、像担持体の像担持面の曲率半径よりも小さく設定したり、或いは、転写部材の圧接面の硬度を像担持体の像担持面の硬度よりも高く設定しても、良好に剥離を行うには不十分であることがわかった。
【０００８】
また、上記特開２０００−３３８７９６号公報に係る画像形成装置の場合には、転写材の像担持体の担持面からの剥離部位にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段を設ける構成をも含んでいるが、エアー吹き付け手段を設けることが困難な場合には、剥離性能が不安定となり、確実に転写材を剥離することができないという問題点を有していた。
【０００９】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、エアー吹き付け手段などを用いることなく、像担持体からの転写材の剥離性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写することにより画像を形成する画像形成装置において、前記転写手段は、像担持体の表面に圧接する転写部材と、当該転写部材を像担持体の表面に圧接させる圧接手段とを備え、前記像担持体の転写部材に対向する位置での曲率半径をＲ、前記転写部材の像担持体に対向する位置での曲率半径をｒとしたとき、曲率半径比がｒ／Ｒ≦０．３０の関係を満たし、前記像担持体の表面が弾性変形可能な弾性体層を有するとともに、当該像担持体の表面に前記転写部材の曲率半径の５．０％以上を食い込ませるように構成したことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
また、請求項２に記載された発明は、前記像担持体と転写部材とが圧接する転写ニップ部の出口近傍に、転写材の裏面を除電する転写材除電手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１２】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記転写部材が、少なくとも転写材のジャム除去時に前記像担持体の表面から離間することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置である。
【００１３】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記転写部材が、少なくとも前記像担持体を着脱可能に構成したプロセスユニットの脱着時に、当該像担持体の表面から離間することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
【００１６】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ　Ｈｅａｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の４つの感光体ドラム（像担持体）１１，　１２，　１３，　１４に画像露光を施すＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｃａｎｎｅｒ）（露光装置）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１，　４２，　４３，　４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃと、上記プリントヘッドデバイス０２に転写材としての転写用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された転写用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置０６と、この定着装置０６によって片面に画像が定着された転写用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体０１の外部から所望の転写用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御する制御回路や、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラ０９と、高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された転写用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴは、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００１７】
上記プリンタ本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００１９】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）用の各感光体ドラム（像担持体）１１，　１２，　１３，　１４を有する画像形成部１，　２，　３，　４と、これら感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１，　２２，　２３，　２４と、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１，　３２，　３３，　３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）と、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーで現像する現像装置４１，　４２，　４３，　４４と、上記４つの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４のうちの２つの感光体ドラム１１，　１２に接触する中間転写体としての第１の一次中間転写ドラム（像担持体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３，　１４に接触する第２の一次中間転写ドラム（像担持体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２に接触する中間転写体としての二次中間転写ドラム（像担持体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写電界付与回転体）６０とで、その主要部が構成されている。
【００２０】
感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２１】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１，　３２，　３３，　３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に照射される。
【００２２】
上記各感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４としては、例えば、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、例えば、１０４ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１，　２２，　２３，　２４に、約−１０００ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−５００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２３】
その後、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応したレーザ光３１，　３２，　３３，　３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−１００Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２４】
また、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，　４２，　４３，　４４によって現像され、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上にイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として可視化される。
【００２５】
この実施の形態では、現像装置４１，　４２，　４３，　４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００２６】
現像装置４１，　４２，　４３，　４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１，　４２，　４３，　４４には、図２に示すように、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃからトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０１，４０２で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０３の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０３に現像剤を搬送するオーガー４０２によって、当該現像ロール４０３の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０４によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、約３０〜５０ｇ／ｍ２であり、また、このとき現像ロール４０３上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０〜−５０μＣ／ｇ程度である。
【００２７】
上記現像ロール４０３上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４と接触している。この現像ロール４０３にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０３上のトナーを感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ｋＨｚ、１．６ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−３００Ｖ程度に設定されている。
【００２８】
この実施の形態では、上記現像装置４１，　４２，　４３，　４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、各色トナーの平均粒径は６．５μｍに設定される。
【００２９】
上記トナーとしては、例えば、ＰＳ（ポリスチレン）を主成分として、重合法によって球形状に形成されたものが用いられる。本実施の形態で使用しているトナーは、下記の式で定義されるトナー形状係数が１２０以下のものである。
トナー形状係数＝
（（トナー粒径最大長）２×π／（４×トナー投影面積））×１００
【００３０】
次に、上記各感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１，　１２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマジェンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，　１４上に形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３１】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように，トナーの帯電量が−２０〜−５０μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋４００Ｖ程度が望ましい。
【００３２】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２は、例えば、外径が６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０８Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が弾性を有する円筒状の回転体であり、図４に示すように、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプ５１ａ、５２ａの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗下地弾性ゴム層５１ｂ、５２ｂ（Ｒ＝１０２〜１０４Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられているとともに、当該低抵抗下地弾性ゴム層５１ｂ、５２ｂの表面には、厚さ１０〜１００μｍのアクリル系ゴムからなる中間層５１ｃ、５２ｃが設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１，　５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層５１ｄ、５２ｄ（ρｖ＝１０１１〜１０１３Ω・ｃｍ）として形成されている。第１、第２の中間転写ドラム５１，　５２の硬度は、アスカーＣ硬度で４５°程度の弾性を有している。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、第１、第２の中間転写ドラム５１，　５２の抵抗値がＲ＝１０５〜１０９Ω程度であり、高離型層５１ｄ、５２ｄがトナーに対して高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３３】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に２次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３４】
図３において、第１の一次中間転写ドラム５１上には、先ず、マジェンタ色のトナー像がマジェンタ用の感光体ドラム１２から転写され、次に、イエロー色のトナー像がイエロー用の感光体ドラム１１から転写され、先に転写されたマジェンタ色のトナー像の上から重ね合わされて転写される。また、第２の一次中間転写ドラム５２上には、先ず、シアン色のトナー像がシアン用の感光体ドラム１４から転写され、次に、ブラック色のトナー像がブラック用の感光体ドラム１３から、先に転写されたシアン色のトナー像の上から重ね合わされて転写される。
【００３５】
図３に示す本発明による一実施形態では、静電潜像の形成から用紙へのフルカラー・トナー像の転写までの工程距離が各々の色で異なる。
【００３６】
このように、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２上に形成されたトナー像は、二次中間転写ドラム５３に対して、第１の一次中間転写ドラム５１から、イエロー、マジェンタの順で一括して転写された後、第２の一次中間転写ドラム５２から、ブラック、シアンの順で一括して転写される。
【００３７】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜−５０μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋４００Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８５０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋４５０Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３８】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同じ６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０７〜１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が弾性を有する円筒状の回転体であり、図５に示すように、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプ５３ａの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗下地弾性ゴム層５３ａ（Ｒ＝１０２〜１０４Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられているとともに、当該低抵抗下地弾性ゴム層５３ｂの表面には、厚さ１０〜１００μｍのアクリル系ゴムからなる中間層５３ｃが設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層５３ｄ（ρｖ＝１０１１〜１０１３Ω・ｃｍ）として形成されている。二次中間転写ドラム５３の硬度は、アスカーＣ硬度で４５°程度の弾性を有している。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２の一次二次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３９】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、約＋２０００Ｖ程度の転写電圧が印加される最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置０６によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４０】
転写電界付与ロールとしての最終転写ロール６０は、弾性を有する円筒状回転体であり、図６に示すように、直径１２ｍｍ程度のＳＵＳ等からなる金属製コアとしての金属芯金６０ａの上に、厚さ２ｍｍ程度のソリッドのウレタン等からなる弾性層６０ｂと、厚さ１０μｍ程度のフッ素系の樹脂からなる表面層６０Ｃとを被覆して構成されており、最終転写ロール６０の硬度は、アスカーＣ硬度で８０°程度の弾性を有している。この最終転写ロール６０は、二次中間転写ドラム５３からギアを介して駆動力を伝達されるか、もしくは二次中間転写ドラム５３との摩擦駆動力による従動により回転される。
【００４１】
なお、上記二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０との転写ニップ部で転写された後、残留トナーは、クリーナにより静電的、あるいは物理的に除去される。クリーナ６２は、回転円筒状でρｖ＝１０２〜１０３Ω・ｃｍ程度の抵抗を有する導電性ロールである。付与電圧は、＋１２００Ｖ程度印加され、残留トナーを静電的に吸着、除去する。
【００４２】
同様に、第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２にもクリーナが設けられており、付与電圧は＋８００Ｖ程度印加されている。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３間で行われる二次転写後の残留トナーを静電的、かつ物理的な回転摺擦力で除去する。クリーナ６３，６４の材質は、クリーナ６２と同様、回転円筒状でρｖ＝１０２〜１０３Ω・ｃｍ程度の抵抗を有する導電性ロールである。
【００４３】
ところで、この実施の形態に係る画像形成装置は、像担持体上に担持されたトナー像を、転写手段によって転写材上に転写することにより画像を形成する画像形成装置において、前記転写手段は、像担持体の表面に圧接する転写部材と、当該転写部材を像担持体の表面に圧接させる圧接手段とを備え、前記像担持体の転写部材に対向する位置での曲率半径をＲ、前記転写部材の像担持体に対向する位置での曲率半径をｒとしたとき、曲率半径比がｒ／Ｒ≦０．３０の関係を満たし、前記像担持体の表面が弾性変形可能な弾性体層を有するとともに、当該像担持体の表面に前記転写部材の曲率半径の５．０％以上を食い込ませるように構成したものである。
【００４４】
また、この実施の形態では、前記像担持体と転写部材とが圧接する転写ニップ部の出口近傍に、転写材の裏面を除電する転写材除電手段を設けるように構成されている。
【００４５】
図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタの要部を示す構成図である。
【００４６】
すなわち、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンタは、図１に示すように、イエロー（Ｙ）とマジェンタ（Ｍ）の感光体ドラム（図示せず）上に形成されたトナー像を、第１の一次中間転写ドラム５１上に一次転写するとともに、ブラック（Ｋ）とシアン（Ｃ）の感光体ドラム（図示せず）上に形成されたトナー像を、第２の一次中間転写ドラム５２上に一次転写するように構成されている。そして、上記フルカラープリンタでは、第１の一次中間転写ドラム５１上に一次転写されたイエロー（Ｙ）及びマジェンタ（Ｍ）のトナー像と、第２の一次中間転写ドラム５２上に一次転写されたブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）のトナー像を、像担持体としての二次中間転写ドラム５３上に二次転写し、当該二次中間転写ドラム５３上に二次転写されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）のトナー像を、転写部材としての最終転写ロール６０によって、転写材としての転写用紙Ｐ上に一括して最終転写することにより、フルカラーの画像を形成するように構成されている。
【００４７】
なお、上記二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０とが圧接する転写ニップ部の出口近傍には、転写材の裏面を除電する転写材除電手段としての金属製の薄板からなる剥離用の除電器７０が配設されている。
【００４８】
また、上記最終転写ロール６０は、図１（ｂ）に示すように、圧接手段としてのスプリング７１によって、例えば、片側が３．９ｋｇ重の荷重で二次中間転写ドラム５３の表面に圧接されている。さらに、上記最終転写ロール６０は、少なくとも転写材Ｐのジャム除去時に二次中間転写ドラム５３の表面から離間するように構成されている。この実施の形態では、上記最終転写ロール６０は、図２及び図３に示すように、プリントヘッドデバイス０２（プロセスユニット）をプリンタ本体０１から脱着する時に、当該最終転写ロール６０は、プリンタ本体０１側に残り、結果的に、二次中間転写ドラム５３の表面から離間するように構成されている。
【００４９】
この二次中間転写ドラム５３は、上述したように、図５に示す如く、金属製コアとしての金属パイプ５３ａの表面に、低抵抗弾性ゴム層５３ｂと、中間層５３ｃと、高離型層５３ｄとを、順次積層して構成されており、二次中間転写ドラム５３の硬度は、アスカーＣ硬度で４５°程度の弾性を有している。また、最終転写ロール６０は、図６に示す如く、金属製コアとしての金属芯金６０ａと、ソリッドのウレタン等からなる弾性層６０ｂと、表面層６０Ｃとを被覆して構成されており、最終転写ロール６０の硬度は、アスカーＣ硬度で８０°程度の弾性を有している。そのため、上記二次中間転写ドラム５３は、相対的に硬度の高い最終転写ロール６０が圧接されているため、当該二次中間転写ドラム５３の表面が凹形状になるように弾性変形する。
【００５０】
そこで、本発明者らは、二次中間転写ドラム５３の最終転写ロール６０に対向する位置での曲率半径をＲ、最終転写ロールの二次中間転写ドラム５３に対向する位置での曲率半径をｒとしたとき、最終転写ロールの曲率半径ｒを種々変化させ、転写用紙の剥離性がどのようになるのかを確認する実験を行った。
【００５１】
画像形成装置としては、図２及び図３に示すようなフルカラープリンタを試作して、富士ゼロックス社製のＰ紙（Ａ４サイズ）の片面に、１０％の濃度の画像を形成し、剥離性能を評価した。剥離性能は、用紙を３０枚連続して通紙し、１枚でも剥離不良が発生した場合を×、用紙を３０枚連続して通紙し、１枚も剥離不良が発生しなかった場合を○とした。
【００５２】
図７は上記実験の結果を示すものである。
【００５３】
この図７から明らかなように、二次中間転写ドラム５３の最終転写ロール６０に対向する位置での曲率半径をＲ、最終転写ロール６０の二次中間転写ドラム５３に対向する位置での曲率半径をｒとしたとき、曲率半径の比ｒ／Ｒが０．３０以下のところで、用紙Ｐの剥離が可能となることがわかる。
【００５４】
次に、本発明者らは、最終転写ロール６０の曲率半径ｒを８ｍｍに設定し、当該最終転写ロール６０の両端部に設けられるトラッキングロールで、二次中間転写ドラム５３の表面に対する食い込み量を変化させ、富士ゼロックス社製のＰ紙（Ａ４サイズ）の両面に、１０％の濃度の画像を形成し、剥離性能を評価した。剥離性能は、用紙Ｐを３０枚連続して通紙し、１枚でも剥離不良が発生した場合を×、用紙を３０枚連続して通紙し、１枚も剥離不良が発生しなかった場合を○とした。
【００５５】
図８は上記実験の結果を示すものである。
【００５６】
この図８から明らかなように、最終転写ロール６０の二次中間転写ロール５３の表面に対する食い込み量を、当該最終転写ロール６０の半径ｒに対する割合（（食い込み量／ｒ）×１００）として、５．０％以上に設定した場合に、両面プリントの第２面への印字時にも安定して用紙の剥離が可能となることがわかる。
【００５７】
さらに、本発明者らは、最終転写ロール６０として、発泡ゴムとソリッドのゴムからなり、アスカーＣ硬度を異ならせたものを試作し、富士ゼロックス社製のＰ紙（Ａ４サイズ）の片面に、１０％の濃度の画像を形成し、剥離性能を評価した。剥離性能は、用紙を３０枚連続して通紙し、１枚でも剥離不良が発生した場合を×、用紙を３０枚連続して通紙し、１枚も剥離不良が発生しなかった場合を○とした。なお、△は用紙を３０枚連続して通紙し、１枚でも剥離不良が発生した場合と、１枚も剥離不良が発生しなかった場合とが生じ、不安定な状態を示している。
【００５８】
図９は上記実験の結果を示すものである。
【００５９】
この図９から明らかなように、アスカーＣ硬度の高いソリッドのゴムロールからなる最終転写ロール６０の方が剥離性が良いことがわかる。
尚、図７〜９中、ＢＴＲは最終転写ロール６０を、ＩＤＴ２は二次中間転写ロール５３を意味している。
【００６０】
このように、上記実施の形態では、最終転写ロール６０の曲率半径ｒが二次中間転写ロール５３の曲率半径Ｒの０．３０以下で、最終転写ロール６０の曲率半径ｒの５．０％以上を二次中間転写ロール５３の担持面に食い込ませることで形成した転写ニップ形状を用いることで、二次中間転写ロール５３の像担持面から転写材Ｐが確実に剥離可能となる。
【００６１】
また、上記像担持体として中間転写ベルトを用いると、転写部材と対向する位置で、例えば、中間転写ベルトを裏面から保持するバックアップロールの硬度を、転写部材よりも小さく設定することで、上記の条件を満たすニップ形状を形成することができ、中間転写ベルトから転写材が確実に剥離可能となる。
【００６２】
さらに、像担持体として中間転写ドラム５３を用いると、中間転写ドラム５３表面に転写部材６０よりも硬度の低い弾性層を形成でき、上記の条件を満たすニップを形成することで、中間転写ドラムから転写材が確実に剥離可能となる。
【００６３】
又さらに、転写部材としてソリッドゴムロールを用いると、ウレタン発泡ロールに比べ、部材のゴム分子の密度が高いため、ロール硬度が高くできる。この硬度差は図９でも確認することができる。転写部材の硬度が高いことは、上記の条件を満たすニップ形状が安定化するので、像担持体から転写材が確実に剥離可能となる。
【００６４】
更に、転写材先端が転写ニップ形状により、像担持体の像担持面から剥離ができる場合にも、その後シート状の転写材が搬送され、転写ニップを通過した部分が増えると、転写材の見かけ上の強度が小さくなる。このときに、像担持体の像担持面の静電吸着力が強い場合や、転写ニップ部でのトナー像転写用の電位差が大きい場合には、図１０に示すように、シート状転写材の中間部位が容易に像担持体の像担持面に静電吸着し、転写材先端が剥離していても転写材が剥離できない場合がある。そこで、転写材先端が搬送される方向に、転写材除電手段７０を設け転写材の中間部位を除電することで、シート全面について確実に剥離可能となる。
【００６５】
また、転写部材が転写ニップを形成するために、常に像担持体の像担持面に圧接していた方が、ニップ形状が安定化し、確実な剥離が可能となり、さらに、例えば転写材のリトラクト機構を設ける場合に比べ制作費用が安く済む。
【００６６】
一方、転写部材が像担持体の像担持面から離間していると、転写ジャムの除去が簡単に行うことが可能となる。
【００６７】
さらに、例えば、転写部材がプリンタ本体付きである場合に、プロセスユニットを脱着するときに、像担持面からの転写部材を離間することで脱着が可能となる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、エアー吹き付け手段などを用いることなく、像担持体からの転写材の剥離性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタの要部を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示す構成図である。
【図４】図４は一次中間転写ドラムを示す断面図である。
【図５】図５は像担持体としての二次中間転写ドラムを示す断面図である。
【図６】図６は転写部材としての最終転写ロールを示す断面図である。
【図７】図７は実験結果を示す図表である。
【図８】図８は実験結果を示す図表である。
【図９】図９は実験結果を示す図表である。
【図１０】図１０は従来の画像形成装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
５３：二次中間転写ドラム（像担持体）、６０：最終転写ロール（転写手段）、Ｒ：二次中間転写ドラムの曲率半径、ｒ：最終転写ロールの曲率半径。
【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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