(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体と、該トナー像担持体上のトナー像を転写材に転写するために転写材を介して該トナー像担持体を押圧する転写用押圧ローラとを備えた画像形成装置において、
該転写用押圧ローラは、そのローラ軸部を構成する芯金の周囲に弾性層が形成され、該芯金の両端部の軸受け部が該トナー像担持体に向かう方向にスライド可能な状態で該弾性層が該トナー像担持体を押圧するように該軸受け部が付勢され、
該転写用押圧ローラの外形を、該転写用押圧ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にし、
該転写用押圧ローラの芯金の画像領域に対応しない部分であって該転写用押圧ローラを該トナー像担持体の方向へ付勢する位置よりも該転写用押圧ローラの長手方向中央寄りに、曲がりやすい箇所として該芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナー像担持体と、該トナー像担持体上のトナー像を転写材に転写するために転写材を介して該トナー像担持体を押圧する転写用押圧ローラとを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置においては、トナー像担持体としての感光体又は中間転写体に形成されたトナー像を転写材へ転写する方法として、転写用ローラを用いて、転写材を介してトナー像担持体を押圧したり、転写材担持体としての転写ベルト及び転写材とを介してトナー像担持体を押圧する転写方法が知られている。これら方法では、例えば、該転写ローラにトナーと逆極性の転写バイアスを印加して静電気的にトナーを移動させたり、転写材へのファンデルワースル力によって非静電気的にトナーを移動させたりして転写を行う。
【０００３】
そして、従来、上記転写ローラは、ローラ軸部で両端支持され、上記トナー像担持体と接触する方向に該ローラ軸部の両端部が付勢されることによって、上記トナー像担持体に所望の接触圧で接触するように構成されていた。
【０００４】
上記ローラ軸部の両端部が付勢されて上記トナー像担持体と接触し、徐々に接触圧が上昇してゆくと、上記転写ローラの軸部は上記転写ローラと上記トナー像担持体とが接触している最も端部に近い部分に対応する軸部の位置が支点となって、中央側で互いに離れる方向に軸部に力が働く。通常上記転写ローラの軸部はある程度以上の力がかかると撓むため、上記転写ローラの軸部をより強く付勢すればするほど上記転写ローラの軸部は上記トナー像担持体から離れる方向に湾曲する。
このため、上記転写ローラの中央部は両端部に比して上記トナー像担持体への接触圧が小さくなってしまい、上記転写ローラの長手方向において接触圧に差が生じる。この接触圧の差は、上記トナー像担持体と上記転写ローラとの当接部で転写材に付着させるトナー量を変化させてしまうので、形成画像に、両端部に比して中央部の画像濃度が低いという濃度ムラを発生させてしまう。
なお、例えば、Ａ３サイズの転写紙のように画像幅の大きい画像形成を行う場合、上記転写ローラの軸部の上記支点が端部方向に移動するため、上記転写ローラの両端部と中央部とで上記トナー像担持体への圧力差がますます大きくなってしまい、上記問題はより顕著になると考えられる。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの中央部での接触圧不足を低減し、転写部材の両端部と中央部とに対応する画像濃度にムラのない均一な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー像担持体と、該トナー像担持体上のトナー像を転写材に転写するために転写材を介して該トナー像担持体を押圧する転写用押圧ローラとを備えた画像形成装置において、該転写用押圧ローラは、そのローラ軸部を構成する芯金の周囲に弾性層が形成され、該芯金の両端部の軸受け部が該トナー像担持体に向かう方向にスライド可能な状態で該弾性層が該トナー像担持体を押圧するように該軸受け部が付勢され、該転写用押圧ローラの外形を、該転写用押圧ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にし、該転写用押圧ローラの芯金の画像領域に対応しない部分であって該転写用押圧ローラを該トナー像担持体の方向へ付勢する位置よりも該転写用押圧ローラの長手方向中央寄りに、曲がりやすい箇所として該芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
この画像形成装置においては、転写用押圧ローラの外形を転写用押圧ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にしているので、転写用押圧ローラの軸部である芯金の両端部をトナー像担持体側に付勢させていくと、転写用押圧ローラのうち長手方向中央部が最初にトナー像担持体に当接する。さらに付勢力を強めていくと、転写用押圧ローラの芯金の中央部がトナー像担持体から離れる方向に湾曲して転写用押圧ローラ両端部の径の小さい部分がトナー像担持体に当接する。そして、転写用押圧ローラの芯金が上記のように湾曲した状態で、転写用押圧ローラとトナー像担持体とが転写用押圧ローラ長手方向に安定して接触する。これにより、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの長手方向中央部で接触圧が不足することなく、転写材上に転写用押圧ローラの長手方向に均一な濃度でトナーが転写される。
また、この画像形成装置においては、転写用押圧ローラの軸部である芯金の画像領域に対応しない部分であって転写用押圧ローラをトナー像担持体の方向へ付勢する位置よりも転写用押圧ローラの長手方向中央寄りに、他の箇所よりも曲がりやすい箇所を形成している。この転写用押圧ローラの芯金の両端部を付勢し、転写用押圧ローラとトナー像担持体とが転写用押圧ローラ長手方向に安定して接触した状態で、さらに付勢力を強めていくと、転写用押圧ローラの芯金の曲がりやすい箇所すなわち溝を形成した箇所が最初に曲がる。そして、この湾曲により、芯金が画像領域に対応しない部分で付勢力が弱まる圧逃げが生じ、転写用押圧ローラの画像領域に対応する部分は、転写用押圧ローラとトナー像担持体との接触圧が転写用押圧ローラ長手方向に安定した状態を保つ。これにより、付勢力が強い場合にも、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの長手方向中央部で接触圧が不足することなく、転写材上に転写用押圧ローラの長手方向に均一な濃度でトナーが転写される。
しかも、上記芯金が曲がりやすい箇所として、芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成しているので、簡易な方法で芯金が曲がりやすい箇所を形成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という。）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機全体の構成及び動作について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機は、カラー画像読み取り装置（以下、スキャナ部という。）と、カラー画像記録装置（以下、プリンタ部という。）とから構成されている。
【００１３】
まず、上記複写機における図示しないスキャナ部の構成及び動作について説明する。このスキャナ部においては、コンタクトガラス上に載せられた原稿の画像を、照明ランプ、ミラー群及びレンズ等の照明・ミラー光学系を介してカラーセンサに結像し、該原稿のカラー画像情報を、例えばＢｌｕｅ（以下、Ｂと記す。）、Ｇｒｅｅｎ（同、Ｇ）、Ｒｅｄ（同、Ｒ）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。上記カラーセンサは、Ｂ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子とから構成され、３色同時読み取りを行うことができる。このスキャナ部で得たＢ、Ｇ、Ｒの各画像信号は、その強度レベルに基づいて、画像処理部で色変換処理が行われる。この色変換処理によって、Ｂｌａｃｋ（以下、Ｂｋと記す）、Ｙｅｌｌｏｗ（同、Ｙ）、Ｃｙａｎ（同、Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（同、Ｍ）のカラー画像データが得られる。具体的には、上記照明・ミラー光学系が、プリンタ部に連動するスタート信号を受けて原稿走査し、カラー画像データを得る。本実施形態においては、上記照明・ミラー光学系における１回の原稿走査につき、１色の画像データを得るように構成されているので、Ｂｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの４色のカラー画像データを得るためには、上記原稿走査を合計４回繰り返すことになる。
【００１４】
次に、図１を参照して、本実施形態に係る複写機のプリンタ部の構成及び動作について説明する。
本実施形態におけるプリンタ部には、図示しない露光手段としての書込光学ユニットと、像担持体としての感光体ドラム１０とが設けられている。この書込光学ユニットは、上述したスキャナ部からのカラー画像データを光信号に変換して、均一に負極性に帯電された感光体ドラム１０に原稿画像に対応したネガ潜像を形成する。上記書込光学ユニットとしては、例えば、半導体レーザと、これの発光及び駆動を制御する図示しない発光駆動制御部と、ポリゴンミラーと、これを回転駆動する回転駆動モータと、ｆ／θレンズと、反射ミラーとから構成されたものを使用することができる。また、上記感光体ドラム１０は、図１における矢印Ｃの方向すなわち反時計回りに回転駆動する。
【００１５】
上記感光体ドラム１０の周囲には、感光体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置１１１と、図示しない除電手段としての除電ランプと、帯電手段としての帯電器である帯電チャージャ１３と、現像手段としての回転型現像装置であるリボルバ現像ユニット１１０と、中間転写ユニット１２０とが配設されている。
【００１６】
上記感光体クリーニング装置１１１は、ファーブラシ１１１ｂと感光体クリーニングブレード１１１ｃとを有し、１次転写後の感光体ドラム１０の表面をクリーニングする。
【００１７】
上記リボルバ現像ユニット１１０は、Ｂｋ現像器１１５と、Ｙ現像器１１６と、Ｃ現像器１１７と、Ｍ現像器１１８とを有し、該リボルバ現像ユニットが回転することで、各色の現像器における感光体ドラム１０と対向する現像位置を位置決めすることができる。これら各現像器は、現像剤の汲み上げ及び撹拌を行う図示しない攪拌手段としての現像パドルと、該現像剤のトナー濃度を検知する図示しないトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサと、該現像剤で形成される穂を上記感光体ドラム１０の表面に接触させる図示しない現像剤担持体としての現像スリーブとをそれぞれ有している。これら４つの現像器は、複写機が待機状態にあるとき、それぞれの現像スリーブ上の現像剤を穂切りして不動作状態となる。尚、これら４つの現像器の内部構造はまったく同様である。
【００１８】
また、上記中間転写ユニット１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１を、電荷付与手段としての１次転写バイアスローラ１２２と、これに接続した電源としての１次転写電源１２８と、１次転写前除電手段としてのアースローラ１２３と、ベルト駆動手段としての駆動ローラ１２４と、テンションローラ１２５と、２次転写対向ローラ１２６と、クリーニング対向ローラ１２７とに張架した構成をとっている。上記駆動ローラ１２４は図示しない駆動モータに接続されており、該駆動モータにより上記中間転写ベルト２１の駆動が制御されている。上記中間転写ベルト１２１を張架するすべてのローラは導電性材料で形成されており、上記１次転写バイアスローラ１２２以外の各ローラはそれぞれ接地されている。
【００１９】
また、上記中間転写ベルト１２１を張架する１次転写バイアスローラ１２２は、該中間転写ベルトと上記感光体ドラム１０とが接触して形成されるニップ部からなる１次転写領域に対して、該中間転写ベルトの表面移動方向すなわちベルト回転方向の下流側に配置されている。この１次転写バイアスローラ１２２には、上記１次転写電源１２８によって定電流又は定電圧制御された直流若しくは交流のバイアス、又は直流及び交流の１次転写バイアスが印加される。また、上記１次転写領域に対してベルト回転方向上流側には、接地されたアースローラ１２３が配置されている。
【００２０】
上記中間転写ベルト１２１の周囲には、潤滑剤塗布手段としての潤滑剤塗布装置５０及びクリーニングブレード１６２とが設置されており、これらは接離装置１５３によってそれぞれ上記中間転写ベルト２１から接離可能となっている。
【００２１】
上記潤滑剤塗布装置５０は、潤滑剤塗布部材としての潤滑剤塗布ブラシローラ５１と、潤滑剤収容ケース２２とから構成されている。この潤滑剤収容ケース５２内には、固形潤滑剤及びスプリングとが収容されている。この固形潤滑剤としては、例えば、板状に成型された微粒子からなるステアリン酸亜鉛を使用することができる。上記固形潤滑剤は、上記スプリングによって上記潤滑剤塗布ブラシローラ５１側に付勢されており、該潤滑剤塗布ブラシローラに当接している。また、上記潤滑剤塗布ブラシローラ５１は、図示しない駆動手段によって回転駆動することができるようになっている。そして、２次転写後、上記中間転写ベルト１２１に潤滑剤を塗布する際、上記潤滑剤塗布ブラシローラ５１が回転して、上記固形潤滑剤を削り取る。このようにして削り取られた潤滑剤は粉体状となって、上記中間転写ベルト１２１に塗布される。このとき、上記潤滑剤塗布ブラシローラ２１は、ブラシ部の毛倒れ現象を防ぐため、上記中間転写ベルト１２１の連れ回り方向に回転駆動している。また、この潤滑剤塗布ブラシローラ５１と上記中間転写ベルト１２１とが接触した部分すなわち潤滑剤塗布領域において、その線速が上記中間転写ベルト１２１よりも速くなるように、該潤滑剤塗布ブラシローラは回転制御されている。
【００２２】
また、上記潤滑剤塗布ブラシローラ５１は、除電機能を備えており、該潤滑剤塗布ブラシローラ５１が上記中間転写ベルト１２１に接触して潤滑剤を塗布すると同時に、除電用電源５９から印加される除電バイアスによって、該中間転写ベルト１２１が除電されるようになっている。
【００２３】
また、上記中間転写ベルト１２１の周囲には、転写手段としての転写ユニット１３０も配置されている。該転写ユニット１３０は、上記感光体ドラム１０の表面に転写材としての転写紙１００を担持して一定距離接触しながら移動する紙転写ベルト１３４と、該紙転写ベルト表面をクリーニングする転写クリーニングブレード１３２と、上記中間転写ベルト１２１上に形成されるトナー像を転写し１００に転写するために転写紙１００を介して中間転写ベルト１２１を押圧する転写用押圧ローラとしての２次転写ローラ１３１と、これに接続された２次転写用電源１３９と、給紙部側の端部に位置する第１支持ローラ１３５ａと、定着ユニット１４５側の端部に位置する第２支持ローラ１３５ｂと、上記転写クリーニングブレード１３２に対向する第３支持ローラ１３５ｃと、転写紙除電チャージャ１３６と、紙転写ベルト除電チャージャ１３７とを有する。また、この転写ユニット１３０は、図示しない接離機構によって上記中間転写ベルト１２１から接離可能となっている。
【００２４】
そして、上記２次転写ローラ１３１は、ローラ軸部で両端支持され、上記感光体ドラム１０と接触する方向にローラ軸部の両端部が付勢されることによって、上記紙転写ベルト及び転写紙１００を介して上記感光体ドラム１０に所望の圧力で接触するように構成されている。ところが、ローラ軸部を強く付勢すると、上記２次転写ローラ１３１の軸部が感光体ドラム１０から離れる方向に湾曲し、２次転写ローラ１３１の中央部では上記感光体ドラム１０への接触圧不足で、画像濃度が薄くなる。このため、上記２次転写ローラ１３１の外形を、該ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状にしているが、この２次転写ローラ１３１については、後で詳述する。
【００２５】
また、このプリンタ部には、更に、上記転写ユニット１３０の２次転写ローラ１３１と上記中間転写ベルト１２１の２次転写対向ローラ１２６との間に形成される２次転写領域としての２次転写ニップ部に転写材としての転写紙１００を送り込む図示しない給紙部及び制御部と、紙搬送ユニット１４４と、定着手段としての定着ユニット１４５と、なども設けられている。
【００２６】
次に、現像の順序をＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの順とした場合における上記複写機の画像形成動作の一例について説明する。尚、この画像形成の順序は、これに限定されるものではない。
画像形成サイクルを開始する前に、上記感光体ドラム１０が、図１における矢印Ｃの方向すなわち反時計回りに回転駆動し、上記帯電チャージャ１３がコロナ放電を開始する。このとき、例えば負電荷で上記感光体ドラム１０を所定電位に一様に帯電する。また、上記中間転写ユニット１２０の中間転写ベルト１２１は、上記感光体ドラム１０と等速で駆動し、図１における矢印Ｄの方向すなわち時計回りに回転する。
【００２７】
コピー動作が開始されると、まずＢｋ工程が開始し、上述したスキャナ部において原稿のカラー画像情報が読み取られ、この画像情報から得られたＢｋ画像データに基づいて、上述したプリンタ部における書込光学ユニットのレーザ光によって感光体ドラム１０上にＢｋ潜像が形成される。このＢｋ潜像は、上記Ｂｋ現像器１１５によって負帯電Ｂｋトナーを付着され、Ｂｋトナー像を形成することで現像される。このとき、Ｂｋ潜像の現像を確実に行うため、上記Ｂｋ現像器１１５の現像スリーブを、このＢｋ潜像の先端部分が該Ｂｋ現像器の現像位置に到達する前に、予め回転させておく。これにより、Ｂｋ潜像の先端部分が上記現像位置に達したときには、現像剤が穂立ち状態となっているので、Ｂｋ潜像全体を確実に現像することができる。また、上記Ｂｋ現像器１１５では、Ｂｋ潜像の後端部分が上記現像位置を通過した時点で、速やかに現像スリーブ上に形成された現像剤の穂切りを行われる。これにより、このＢｋ現像器１１５は不作動状態となる。このとき、少なくとも次に現像されるＹ潜像の先端部分が上記Ｂｋ現像器１１５の現像位置に到達する前に、完全に不作動状態となるようにする。尚、上記現像剤の穂切りは、上記Ｂｋ現像器１１５の現像スリーブを、現像動作中の回転方向と逆方向に切替えることで行うことができる。
このようにＢｋ現像器１１５により感光体ドラム１０上に形成されたＢｋトナー像は、１次転写領域における転写電界によって該感光体ドラムと等速駆動する中間転写ベルト１２１の表面に１次転写され、これでＢｋ工程が終了する。
【００２８】
上記Ｂｋトナー像の１次転写と並行して、上記感光体ドラム１０側では次のＹ工程が開始される。すなわち、所定のタイミングで再び原稿のカラー画像情報を読み取り、この画像情報から得られたＹ画像データに基づいて、レーザ光により感光体ドラム１０上にＹ潜像を形成し、Ｙ現像器１１６によってＹトナー像を形成する。このＹ現像器１１６における現像スリーブの回転は、該Ｙ現像器の現像位置に、上記Ｂｋ潜像後端部分が通過した後かつＹ潜像の先端部分が到達する前に、開始される。そして、Ｙ潜像の後端部分が通過した時点で、上述したＢｋ現像器１１５の場合と同様に、現像スリーブに形成された現像剤の穂切りが行われ、上記Ｙ現像器１１６は不作動状態となる。このとき、やはり次のＭ潜像の先端部分が到達する前に完全に不作動状態となるようにする。このように現像されて感光体ドラム１０上に形成されたＹトナー像は、上記中間転写ベルト１２１におけるＢｋトナー像を転写された画像面に位置合わせして１次転写される。
【００２９】
以後、Ｃ工程及びＭ工程においても、上述したＹ工程と同様に、それぞれの画像データに基づいて、潜像形成、現像、１次転写を行う。このようにして、中間転写ベルト１２１上における同一の画像面に、上記感光体ドラム１０上に順次形成されるＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの各トナー像を１次転写することで、該中間転写ベルト上には、これら４色が重なり合ったトナー像が形成される。
【００３０】
また、上記中間転写ベルト２１上にトナー像が形成されるまでの間、具体的には１色目のＢｋトナー像を１次転写した後から４色目のＭトナー像の１次転写が終了するまでの間は、上記潤滑剤塗布ブラシローラ５１及びクリーニングブレード１６２を、それぞれ接離機構によって上記中間転写ベルト１２１から離間させる。また、上記転写ユニット１３０も図示しない転写用接離機構によって移動させる。このとき、上記２次転写ローラ１３１に接続した２次転写用電源１３９によるバイアス印加を停止する。
上記の状態は、中間転写ベルト１２１上に１次転写されたトナー像を転写紙１００に２次転写するまで維持される。
【００３１】
以上のようにして中間転写ベルト１２１上に１次転写されたトナー像は、転写紙１００上に２次転写するため、上記２次転写ニップ部に送られる。このとき、上記転写ユニット１３０の２次転写ローラ１３１は、後述する付勢手段によって上記中間転写ベルト２１及び転写紙１００を介して上記感光体ドラム１０に当接する。そして、この２次転写ローラ１３１には上記２次転写電源１３９によって所定の２次転写バイアスが印加され、上記２次転写ニップ部に２次転写電界を形成する。これにより、上記中間転写ベルト１２１上のトナー像は上記転写紙１００上に転写される。また、転写紙１００は、図示しない給紙部から上記２次転写領域に給紙される。この転写紙１００の給紙の際、該転写紙は、図示しないレジストローラによって上記中間転写ベルト２１上のトナー像の先端部が２次転写領域に到達するタイミングに合わせて該２次転写領域に給紙される。
【００３２】
上述のように、上記中間転写ベルト１２１上に４色が重なり合って形成されたトナー像が一括転写された転写紙１００は、その後、上記転写ユニット１３０における転写紙除電チャージャ１３６との対向部に搬送される。この対向部を通過するとき、上記転写紙１００は、作動状態にある上記転写紙除電チャージャ１３６によって除電され、紙転写ベルト１３４から剥離される。そして、剥離した転写紙１００は、紙搬送ベルトユニット１４４によって定着ユニット１４５の定着ローラ対１４５ａのローラ間に向けて送られる。この定着ローラ対１４５ａでは、これらローラ間に形成されるニップ部からなる定着領域で、上記転写紙１００上の未定着トナー像を溶融し、該未定着トナー像の定着を行う。そして、この転写紙は、図示しないコピートレイに搬出され、スタックされる。
【００３３】
尚、１次転写後の感光体ドラム１０は、その表面を上記感光体クリーニング装置１１１によってクリーニングされ、図示しない除電手段としての除電ランプによって均一に除電される。また、２次転写後の中間転写ベルト１２１は、クリーニングブレード１６２が図示しない接離機構によって該中間転写ベルトに押圧されることで、その表面がクリーニングされる。
【００３４】
また、上記転写紙１００を剥離した後、上記紙転写ベルト１３４表面に残留した電荷は、上記転写ベルト除電チャージャ１３７によって除電される。尚、この紙転写ベルト１３４表面は、更に、上記転写クリーニングブレード１３２によってクリーニングされる。
【００３５】
また、リピートコピーを行う場合、上記スキャナ部においては、１枚目における４色目のＹ工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目における１色目のＢｋ工程に進み、プリンタ部において感光体ドラム１０への潜像形成を行う。一方、中間転写ベルト１２１においては、１枚目のトナー像の２次転写に引き続き、上記クリーニングブレード１６２によってクリーニングされた領域に、２枚目における１色目のＢｋトナー像が１次転写される。
【００３６】
以上は、４色フルカラーを得るコピーモードについて説明したが、これ以外の３色コピーモードや２色コピーモードの場合には、使用する色などが異なる以外、上述した４色コピーモードと同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモードの場合には、所定枚数が終了するまで、その色の現像器のみ現像剤を穂立ちさせて作動状態にしておき、上記潤滑剤塗布装置５０、クリーニングブレード１６２及び転写ユニット１３０を中間転写ベルト１２１に接触させたままの状態で、かつ、該中間転写ベルトを感光体ドラム１０に接触させたままの状態で、該中間転写ベルトを往動方向に一定速度で駆動し、コピー動作を行うことになる。
【００３７】
以下、本実施形態の特徴部について説明する。
図２は、２次転写領域としての２次転写ニップ部近傍の拡大図である。２次転写ローラ１３１は、ローラの軸部としての芯金１３１ａが軸受け部１３１ｂで両端支持されている。また、該軸受け部１３１ｂをスライド可能にガイドするガイド部材１３１ｃが画像形成装置本体の図示しない側板に固定されており、これによって、上記２次転写対向ローラ１２６軸部とほぼ平行な定位置をとるように配置されている。そして、芯金１３１ａ両端部が、軸受け部１３１ｂを介して付勢手段としてのスプリング１３１ｄによって付勢され、これにより、２次転写ローラ１３１が感光体ドラム１０方向へ押し出される。
【００３８】
次に、本実施形態に係る２次転写ローラ１３１の構成例（以下、本構成例を「第１構成例という」）について説明する。
２次転写ローラ１３１は、上述のように、感光体ドラム１０に対する長手方向中央部での接触圧不足を低減するように構成されている。
【００３９】
図３は２次転写ローラ１３１の側面図である。２次転写ローラ１３１は、表面にニッケルメッキが施された鉄（φ１０ｍｍ）からなる芯金１３１ａと、この芯金１３１ａの周囲に形成された弾性層１３１ｅとで構成されており、弾性層１３１ｅには、弾性材料としてのウレタンが用いられている。そして、２次転写ローラ１３１は、外形が、ローラの長手方向両端部にいくほど径が小さくなるテーパ形状に形成されている。具体的には、弾性層１３１ｅの層厚を、両端部径ｄ１がφ１６ｍｍ、中央部径ｄ２がφ１６．２３ｍｍとなるように形成されている。また、弾性層１３１ｅの長手方向の長さｈ１は、画像形成される最大幅の画像領域と同じか又はそれ以上の長さを有する必要がある。本実施形態においては、Ａ３転写紙の画像領域Ｈ（約３２０ｍｍ）に対応しており、ｈ１は約３５０ｍｍとなっている。なお、この２次転写ローラ１３１の硬度を測定したところ、５０°であった。
【００４０】
上記のような構成において、２次転写ローラ１３１の芯金１３１ａ両端部を感光体ドラム１０側に付勢させていくと、紙転写ベルト１３４及び転写紙１００を介して、２次転写ローラのうち長手方向中央部が最初に感光体ドラム１０に当接する。さらに付勢力を強めていくと、弾性層１３１ｅが感光体ドラム１０へ多少食い込む程度に変形するが、その後、芯金１３１ａの中央部が感光体ドラム１０から離れる方向に湾曲して２次転写ローラ１３１両端部の径の小さい部分が感光体ドラム１３１に当接する。そして、このように芯金１３１ａが湾曲した状態で、２次転写ローラ１３１と感光体ドラム１０とが２次転写ローラ１３１長手方向に安定して接触する。これにより、２次転写ローラ１３１の長手方向中央部での接触圧不足が低減し、転写紙１００上に２次転写ローラ１３１の長手方向に均一な濃度でトナーを転写することができる。
【００４１】
次に、本実施形態に係る２次転写ローラ１３１の他の構成例（以下、本構成例を「第２構成例という」）について説明する。
本第２構成例の２次転写ローラ１３１は、芯金１３１ａの画像領域に対応しない部分に、他の箇所よりも芯金１３１ａが曲がりやすい箇所が形成された構成となっている。
以上の構成の他は、上記第１構成例の２次転写ローラの構成と同様である。
【００４２】
図４は、本第２構成例における２次転写ローラ１３１の側面図である。図４に示すように、芯金１３１ａのＡ３画像形成領域Ｈの外側で、かつ、弾性層１３１ｅの内側に、他の箇所よりも芯金１３１ａが曲がりやすい箇所としての、他の箇所よりも径が小さい溝Ｍが形成されている。溝Ｍ部の径は８ｍｍ、幅は１ｍｍである。
【００４３】
本第２構成例において、２次転写ローラ１３１の芯金１３１ａ両端部を感光体ドラム１０側に付勢していくと、前述したように、２次転写ローラ１３１と感光体ドラム１０とが２次転写ローラ１３１長手方向に安定して接触した状態となる。この状態で、さらに付勢力を強めていくと、芯金１３１ａの溝Ｍ部が最初に湾曲する。そして、この湾曲により、芯金１３１ａの画像領域Ｈより外側で付勢力の圧逃げが生じ、２次転写ローラ１３１の画像領域Ｈにおいては、２次転写ローラ１３１と感光体ドラム１０とが２次転写ローラ長手方向で安定した接触状態を保つ。これにより、付勢力が大きい場合にも、芯金１３１ａに溝Ｍを形成するという簡易な方法で、より確実に２次転写ローラ１３１の手方向中央部での接触圧不足を低減し、転写紙１００上に２次転写ローラ１３１の長手方向に均一な濃度でトナーを転写することができる。
【００４４】
また、上記第２構成例の変形例として、他の箇所よりも芯金１３１ａが曲がりやすい箇所としての溝Ｍを、弾性層１３１ｅの幅よりも外側に形成してもよい。これによっても、上記第２構成例と同様の効果が得られる。
【００４５】
次に、上記第１、第２構成例及び変形例で得られる各２次転写ローラ１３１を用いて、それぞれローラ長手方向手前、中央、後ろの各位置での接触圧を測定した結果を図５乃至図７に示す。図５は、第１構成例における２次転写ローラ、図６は、第２構成例における２次転写ローラ、図７は、第２構成例の変形例における２次転写ローラの測定結果である。各図におけるグラフの横軸は、ローラの測定位置を表し、縦軸は、ローラ内での圧力偏差を示している。この圧力偏差は、各２次転写ローラにおける平均接触圧を０とした場合の、それぞれの測定位置における偏差を表す。ここで、各グラフ中の実線ａ、破線ｂ及びｃの説明をする。２次転写ローラの所定の中央部径ｄ２と所定の両端部径ｄ１との差をＤとすると、ローラの製造上の公差が存在するため、Ｄの値は同じ径のローラを使用しても微妙に変化する。そこで、この公差を考慮して、破線ａは、Ｄが最大値のとき、破線ｂは、Ｄが最小値のとき、そして、実線ｂは、Ｄが中央値のときの接触圧をプロットしたものである。
【００４６】
図５乃至７に示すように、上記第１、第２構成例及び変形例の２次転写ローラにおいては、それぞれ実線ａで示した上記Ｄ値が中央値のとき、ローラ長手方向の各位置における接触圧偏差は±１０％以内である。ここで、従来の、ローラの径が長手方向で一定の２次転写ローラにおいて、同様の測定を行ったところ、上記Ｄ値が中央値のとき、ローラ内の接触圧偏差は±４０％であった。よって、上記第１、第２構成例及び変形例の２次転写ローラにおいては、公差を考慮しても、接触圧偏差が最大で±３０％（図５の破線ｂ及びｃ参照）であり、ローラ長手方向の中央部での接触圧不足を低減させていることがわかる。すなわち、転写紙１００上に２次転写ローラ１３１の長手方向に均一な濃度でトナーを転写することができる。
なお、図５乃至図７に示したグラフは一例であり、使用する芯金及び弾性層の材質、ローラの付勢力、等により接触圧は異なってくる。
【００４７】
以上、本実施形態によれば、感光体ドラム１０に対する２次転写ローラ１３１の中央部での接触圧不足を低減することができ、２次転写ローラの両端部と中央部とに対応する画像濃度にムラのない均一な画像を得ることが可能になる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの中央部での接触圧不足を低減し、転写用押圧ローラの両端部と中央部とに対応する画像濃度にムラのない均一な画像を得ることができる。更に、転写用押圧ローラの芯金の画像領域に対応しない部分に、他の箇所よりも曲がりやすい箇所を形成することにより、トナー像担持体に対する転写用押圧ローラの押圧力が強い場合にも、転写用押圧ローラの中央部で転写用押圧ローラとトナー像担持体との接触圧を安定させることができる。しかも、上記他の箇所よりも曲がりやすい箇所として、芯金の径が部分的に小さくなっている溝を形成することにより、簡易な方法で芯金が曲がりやすい箇所を形成できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成を示す断面図。
【図２】中間転写ベルトと転写ローラとの２次転写ニップ部近傍の拡大図。
【図３】第１構成例に係る転写ローラの側面図。
【図４】第２構成例に係る転写ローラの側面図。
【図５】上記第１構成例に係る転写ローラの長手方向の接触圧偏差と測定位置の関係を示すグラフ。
【図６】上記第２構成例に係る転写ローラの長手方向の接触圧偏差と測定位置の関係を示すグラフ。
【図７】上記第２構成例の変形例に係る転写ローラの長手方向の接触圧偏差と測定位置の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１０      感光体ドラム
１３      帯電チャージャ
５０      潤滑剤塗布装置
５１      潤滑剤塗布ブラシローラ
５９      除電用電源
１００    転写紙
１１０    リボルバ現像ユニット
１１１    感光体クリーニング装置
１１５    Ｂｋ現像器
１１６    Ｙ現像器
１１７    Ｃ現像器
１１８    Ｍ現像器
１２０    中間転写ユニット
１２１    中間転写ベルト
１２２    １次転写バイアスローラ
１２３    アースローラ
１２４    駆動ローラ
１２５    テンションローラ
１２６    ２次転写対向ローラ
１２７    クリーニング対向ローラ
１２８    １次転写電源
１３０    転写ユニット
１３１    ２次転写ローラ
１３１ａ  芯金
１３１ｂ  軸受け部
１３１ｃ  ガイド部材
１３１ｄ  スプリング
１３１ｅ  弾性層
１３２    転写クリーニングブレード
１３４    紙転写ベルト
１３５ａ  第１支持ローラ
１３５ｂ  第２支持ローラ
１３５ｃ  第３支持ローラ
１３６    転写紙除電チャージャ
１３７    紙転写ベルト除電除電チャージャ
１３９    ２次転写用電源
１４４    紙搬送ユニット
１４５    定着ユニット
１５３    接離装置
１６２    クリーニングブレード
【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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