JP2004145146A

JP2004145146A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004145146A
Application number: JP2002311825A
Authority: JP
Inventors: Taiga Yamachika; 山近　大雅
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】用紙が安定して搬送され高質な画像が得られるとともに、製造時のばらつきにより転写ローラ径が部分的にばらついた場合でもその影響が小さくなり、しかも中間転写ベルト表面の摩擦係数やトナー像の有無による摩擦状態の変化に対しても安定した用紙の搬送と転写が可能な画像形成装置とする。
【解決手段】２次転写ローラ７を逆クラウン形状に形成し、最大径部となる両端部Ｂが印字可能用紙最大幅より中央側となり、かつ最大径部となる両端部Ｂの回転速度と中間転写ベルト２の転写位置での移動速度とを略同一にする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ＦＡＸ、あるいは複写機等の画像形成装置に関し、特に、感光体や中間転写体等の像担持体と転写ローラとを備えてなる画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置としては、搬送されてくる用紙のシワを無くし、転写ローラと用紙との接触状態を安定化することを目的として、特許文献１に示すように、感光体ドラムと転写ローラとを備え、転写ローラの両端部の径を中央部の径をより小さくして逆クラウン形状としたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０４−３２１０８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、例えばＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を分散させた低摩擦の表面層を形成した中間転写ベルト体を用いた画像形成装置とした場合には、表面層と用紙との摩擦力は用紙と転写ローラとの摩擦力に比較して非常に小さい。また、中間転写ベルト体と用紙との摩擦力は、中間転写ベルト体上にトナーが載置された状態の方が大きくなる。
【０００５】
そのため、このような従来の画像形成装置の場合には、転写ローラの長手方向の外径バラツキにより、転写ローラと中間転写ベルト体のニップ形状がばらつくことにより用紙搬送力がばらつき、転写部において用紙が直線的に搬送されないという問題があった。また、例えば左右どちらかに濃度の高い画像を印字した場合には、中間転写ベルト体のトナーの多い側と用紙との摩擦力が、トナーの少ない側と用紙との摩擦力よりも高くなり、用紙が直線的に搬送されないことが原因となり、画像の歪み、スキューが発生するという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、トナー像を形成する像担持体と、該トナー像を用紙に転写する転写ローラと、を備えてなる画像形成装置において、前記転写ローラを逆クラウン形状に形成し、前記転写ローラの最大径となる位置が印字可能用紙最大幅より中央側となり、かつ前記最大径部の回転速度と前記像担持体の転写位置での移動速度とを略同一にすることを特徴とする画像形成装置としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【０００８】
図１は、本発明の画像形成装置である中間転写ベルトを用いたタンデム型画像形成装置を示す図であり、色数分（本実施例ではＹＭＣＫ用の４つ分）の感光体ドラム９を中間転写ベルト２の進行方向に配列し、各感光体ドラム９上に中間転写ベルト２の送りに同期させてトナー像を形成することで中間転写ベルト２上に１次転写し、その後２次転写ローラ７で搬送されてくる用紙に２次転写して定着装置１４で用紙上のトナー像を定着するように構成される。なお、１０は感光体ドラム９上の静電潜像をトナー像とするための現像装置、８は感光体ドラム９上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２に１次転写させるための１次転写ローラ、３は中間転写ベルト２の駆動ローラ、４は中間転写ベルト２を張設するテンションローラ、５は２次転写ローラ７に対向して配設されるバックアップローラ、１３は中間転写ベルト２のクリーニング手段である。
【０００９】
図２は、図１の２次転写ローラ７周辺を図面上の左右方向から見た状態を示す図であり、２次転写ローラ７は、回転中心軸となるローラ軸２５にゴムや発泡部材等の弾性体２１を形成したもので、ローラ軸２５の両端部が軸受け２２を介して加圧バネ２３によりバックアップローラ５へ圧接保持されている。また、バイアス制御手段２４が転写ローラ軸２５へ接続されることで、転写ローラ７にバイアスを印加する。また、転写ローラ７は、駆動歯車２６を介してモータ（不図示）からギヤを介して接続するように構成されている。
【００１０】
本発明は、ストレート形状のローラ軸２５に加硫接着等によって弾性体２１が形成されるが、この弾性体２１の表層部を研磨加工等により、中心部Ａに比べて両端部Ｂが大径化するような逆クラウン形状としたことを特徴としている。
【００１１】
この弾性体２１により中間転写ベルト２とのニップ領域を確保して用紙の通過を可能とならしめるが、中心部Ａに比べて両端部Ｂが大径化しているため、ニップ領域も両端部Ｂが大きくなる。従って、用紙の搬送速度は、速度の速い両端部Ｂの大径部に支配され、用紙は中心部Ａから両端部Ｂへ常に引っ張られるように搬送される。このため、印字データで左右の片側に濃度の高い画像がある場合でも、常に外側へ引っ張られながら安定した搬送ができるようになる。
【００１２】
ここで、最大径部が印字可能用紙最大幅より中央側となるように、すなわち両端部Ｂの開始位置より印字可能用紙最大幅が両端側に位置するようにし、かつ、最大径部である両端部Ｂの回転速度と中間転写ベルト２の転写位置での移動速度とを略同一にすることにより、最大幅を持つ用紙は中間転写ベルト２と等速で搬送され、中間転写ベルト２上のトナー像と等倍率の転写像が得られるようになる。
【００１３】
なお、中心部Ａにおける外径と両端部Ｂにおける外径との差は、中心部Ａの外径が両端部Ｂにおける外径に対して０．５〜１．０％小さくなるようにすることが好ましい。０．５％以上とするのは、０．５％よりも小さいと逆クラウン形状とした効果を十分得ることができず、全域にわたって均一な径となってしまうためである。また、外径差を大きくすると両端部Ｂに到達するまでの幅よりも小さい幅となる用紙を搬送する場合に、両端部Ｂに到達している用紙を搬送する場合と比較して画像が短くなり、縮小したようになってしまう。図３の転写ローラの速度差と画像倍率との関係グラフに示すように、２次転写ローラ７の径が１．０％小さくなれば画像倍率が０．３％程度短くなるが、この０．３％が目視する程度では影響はほとんど無い限界値となるために、１．０％以下にすることが好ましい。なお、図３より、２次転写ローラ７の径が０．５％小さくなれば画像倍率が０．１％程度短くなることも判る。また、図３は、２次転写ローラ７の回転速度を１００ｍｍ／ｓとした際のグラフであるが、どのような回転独度・ローラ径としても略同じ結果となる。
【００１４】
ここで、規格用紙サイズよりさらに小さい封筒や葉書では、中央部Ａ近傍のみに位置することになるが、厚みそのものが厚いために、２次転写ローラ７と中間転写ベルト２のニップ領域が大きくなるために、速度差の問題はなくなる。
【００１５】
ここで、中間転写ベルト２の表面層はＰＴＦＥ等の低摩擦層、具体的には静摩擦係数μｄ≦１．０、動摩擦係数μｓ≦０．５の材料を用いた層とすることが好ましい。これは、中間転写ベルト２の表面層の摩擦が高くなると、表面層と用紙との摩擦力が高くなり、２次転写ローラ７の回転速度に応じて画像も変化する量が減り、安定した画像倍率が得られるが、中間転写ベルト２と感光体ドラム９との摩擦力が高くなって両者間で滑りが起こらず、１次転写で問題が発生することから、上述の範囲とすることが好ましいためである。また、中間転写ベルト２の表面層の摩擦が高くし、上述の値よりも大きくなると、中間転写ベルト２の搬送力が２次転写ローラ７の搬送力よりも大きくなるために、２次転写ローラ７を逆クラウン形状とする必要がなくなることも考えられ、本発明の顕著な効果を得られなくなることも考えられる。
【００１６】
なお、静摩擦係数及び動摩擦係数の測定方法は、図４に示すように、測定物である中間転写ベルト２を平板上に安定して置き、上方で重り３１に接続された荷重計３２を一定速度で引張り、重り３１が横方向に動き出した時に荷重計で測定された力をＦｓ（ｇ）、動いている時に測定された力をＦｄ（ｇ）、荷重をＷ（ｇ）とした時、摩擦係数は以下の式で求められる。なお、３３は記録計である。
静摩擦係数μｄ＝Ｆｄ／Ｗ
動摩擦係数μｓ＝Ｆｓ／Ｗ
なお、本実施例では、移動速度は１００ｍｍ／ｓ、荷重は５０ｇの条件で測定して得られた条件を示す。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、転写ローラを逆クラウン形状に形成し、最大径部が印字可能用紙最大幅より中央側となり、かつ最大径部の回転速度と像担持体の転写位置での移動速度とを略同一にすることにより、用紙が安定して搬送され高質な画像が得られるとともに、製造時のばらつきにより転写ローラ径が部分的にばらついた場合でもその影響が小さくなり、しかも中間転写ベルト表面の摩擦係数やトナー像の有無による摩擦状態の変化に対しても安定した用紙の搬送と転写が可能な画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を示す図である。
【図２】図１の２次転写ローラの詳細を示す図である。
【図３】転写ローラ径と画像倍率の関係を示すグラフである。
【図４】摩擦係数の測定状態を示す図である。
【符号の説明】
９：感光体ドラム
２：中間転写ベルト
７：２次転写ローラ
１４：定着装置
１０：現像装置
８：１次転写ローラ
３：駆動ローラ
４：テンションローラ
５：バックアップローラ
１３：クリーニング手段
２５：ローラ軸
２１：弾性体
２２：軸受け
２３：加圧バネ
２４：バイアス制御手段
２６：駆動歯車
３１：重り
３２：荷重計
３３：記録計

Claims

トナー像を形成する像担持体と、該トナー像を用紙に転写する転写ローラと、を備えてなる画像形成装置において、
前記転写ローラを逆クラウン形状に形成し、前記転写ローラの最大径となる位置が印字可能用紙最大幅より中央側となり、かつ前記最大径部の回転速度と前記像担持体の転写位置での移動速度とを略同一にすることを特徴とする画像形成装置。
前記像担持体は、複数のローラにより張設されるベルト体とし、前記ローラの１つを前記転写ローラに対向する位置に配設し、表面層を静摩擦係数μｄ≦１．０、動摩擦係数μｓ≦０．５とすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記転写ローラの最大径部と最小径部との差が０．５乃至１．０％であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。