JP2010107870A - 転写ローラ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で用紙とローラ表面との速度差を低減し、用紙のスキューを防止することができ、かつ、良好な転写性を達成できる転写ローラ及び画像形成装置を得る。
【解決手段】感光体ドラムに所定の圧力で接触して従動回転し、感光体ドラムとの間で用紙を搬送しつつ転写電圧を印加する転写ローラ１３。転写ローラ１３は、芯金６１と、該芯金６１に回転自在に装着された複数の軸方向に分割された弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆとからなる。一方の端部に配置された弾性体ローラ１３ｆは、外側部の外径が内側部の外径よりも大きいテーパ形状とされている。また、他方の端部に配置された弾性体ローラ１３ａは止め部材６３によって軸方向の外方への移動を規制されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、転写ローラ及び画像形成装置、特に、感光体ドラムなどのトナー像担持体に接触して用紙を搬送しつつ該用紙に転写電圧を印加する転写ローラ及び該転写ローラを備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタなど、電子写真方式による画像形成装置にあっては、搬送される用紙のスキュー（横ずれ）を防止する必要がある。特に、感光体などのトナー像担持体と転写ローラとの間を搬送される用紙に対しては、トナー像の転写性能の劣化を抑制するために、用紙のスキューを防止する必要性が高い。通常は、感光体ドラムと転写ローラの平行度や転写ローラの外径精度を管理することにより、用紙の搬送直進性を確保しているが、煩雑であるしコストも高くなる。

特許文献１には、スキューの防止策として、用紙の搬送経路にサイド規制板を設け、搬送方向に対して傾斜した短いローラにて用紙をサイド規制板で規制しつつ搬送する構成が記載されている。この用紙搬送装置において、傾斜ローラは用紙をサイド規制板に沿わせて進行させる押圧力を保持しているものの、用紙を確実にグリップしているわけではない。即ち、傾斜ローラの回転方向と用紙搬送方向にはずれが存在するため、微視的には傾斜ローラと用紙との間でスリップが発生している。

ところで、特許文献１に記載の構成を転写ローラに適用することは困難である。即ち、転写ローラは感光体ドラムに対して、用紙幅の全域で接触しているため、用紙搬送力を保持しながら微視的に用紙とスリップさせることは極めて困難である。

また、転写ローラは芯金と弾性体とが一体的に構成されているために回転速度は軸方向に一様である。しかも、転写ローラの外径精度を精度よく管理したとしても外径における製造上の誤差は避けられない。従って、用紙の幅方向（ローラの軸方向）に用紙と転写ローラの表面との速度差が生じ、スキューの発生は不可避である。

特許文献２には、弾性体に複数の半径方向の溝を形成して見かけ上短いローラとした転写ローラが記載されている。但し、この転写ローラは、複数の溝を形成することによって軸方向の抵抗値を平均化することを目的としており、用紙のスキューを防止することは考慮されていない。また、溝部分の転写性が悪くなる。
特開２００２−３７０８５０号公報 特開平１１−５２７６５号公報

そこで、本発明の目的は、簡単な構成で用紙とローラ表面との速度差を低減し、用紙のスキューを防止することができ、かつ、良好な転写性を達成できる転写ローラ及び画像形成装置を提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明の一形態である転写ローラは、
一方向に回転駆動されるトナー像担持体に所定の圧力で接触してトナー像担持体に従動回転し、トナー像担持体との間で用紙を搬送しつつ該用紙に転写電圧を印加する転写ローラであって、
芯金と、該芯金に回転自在かつ軸方向に移動自在に装着された複数の軸方向に分割された弾性体ローラとからなり、
前記弾性体ローラのうち両端部に配置された一対の弾性体ローラの一方は外側部の外径が内側部の外径よりも大きいテーパ形状であり、他方は止め部材によって軸方向の外方への移動を規制されていること、
を特徴とする。

また、本発明の他の形態である画像形成装置は、前記転写ローラを備えたことを特徴とする。

前記転写ローラにおいて、軸方向に分割された各弾性体ローラは、芯金に対して回転自在であるために用紙に対して互いに独立した回転速度で従動回転することが可能である。従って、各弾性体ローラの外径に微差が生じていたとしても、用紙と各弾性体ローラとの間に速度差が発生することはなく、用紙のスキューが抑制される。しかも、芯金に複数の弾性体ローラを回転自在に装着するという簡単な構成からなり、一体型のローラに比べて各弾性体ローラの外径をそれほど厳密に管理する必要はなく、コスト的に有利である。しかも、一方の端部に配置された弾性体ローラは、外側部の外径が内側部の外径よりも大きいテーパ形状であるために感光体ドラムとの従動回転時に内方へ付勢され、他方の端部に配置された弾性体ローラは止め部材によって外方への移動を規制されているため、各弾性体ローラ間に隙間が生じることが防止される。弾性体ローラ間に隙間が生じるとトナー像の転写性が劣化するおそれがある。しかし、前記転写ローラでは隙間が埋められるので転写性は良好である。

以下、本発明に係る転写ローラ及び画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各実施例において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。

（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す。この画像形成装置は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の画像を形成するための画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを下段から順次上段へと配置したものである。各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ、現像器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋ、図示しない帯電チャージャなどを備えている。各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに対向して、それらと対になる転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋが配置されている。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋにおいて、用紙は感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋと転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋとで形成されるニップ部を上方に搬送される。なお、ここでの用紙搬送経路は図１に点線で示すように僅かに湾曲している。

また、レーザ走査光学ユニット１５からは、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの隙間から画像データに基づくレーザビームが、各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに向けて放射され、各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの表面に静電潜像が形成される。なお、この種の画像形成プロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。

用紙は自動給紙トレイ２０に複数枚が積層状態で収容されており、１枚ずつ上方に給紙され、前記搬送経路を搬送中に、カラー画像形成時には各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋからイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を転写され、モノクロ画像形成時には感光体ドラム１１Ｂｋからブラックの画像を転写される。画像が転写された後、用紙は定着ユニット３０にてトナーの定着を施され、排出ローラ対３１からトレイ３２上に排出される。

画像形成時において、各転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋは感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに所定の圧力で接触するとともに、それぞれの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋが駆動され、用紙は回転駆動される各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋと、従動回転する各転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋとで形成されるニップ部にて搬送される。

（転写ローラの一実施例、図２及び図３参照）
次に、前記転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋの一実施例の構成、作用について説明する。なお、以下の説明では、各部材にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの符号は省略する。

感光体ドラム１１は、芯金５１と該芯金５１の両端部に設けた図示しないフランジと表面に感光体層を形成したドラム５３とで構成され、矢印ａ方向に所定の速度で回転駆動される。転写ローラ１３は、芯金６１と、該芯金６１に軸受け部材６２を介して装着された複数の軸方向に分割された弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆとで構成されている。弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは、発泡ゴム、ＥＰＤＭ、シリコンゴムなどの弾性体からなり、導電性を有している。

また、弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆのうち、一方の端部に配置された弾性体ローラ１３ｆは、外側部の外径が内側部の外径よりも大きいテーパ形状とされている。ちなみに、転写ローラ１３の全長は搬送される最大サイズの用紙の横幅（搬送方向と直交する方向の長さ）に対応している。例えば、転写ローラ１３の全長がＡ３サイズ横送りに対応している場合、端部の弾性体ローラ１３ｆの軸方向長さは約３０ｍｍ、他の弾性体ローラ１３ａ〜１３ｅの軸方向長さは約６０ｍｍである。そして、弾性体ローラ１３ｆの外側部と内側部での外径差は０．１〜０．２ｍｍである。

芯金６１は図示しないフレームに固定されている。弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは軸受け部材６２に固定されている。軸受け部材６２は芯金６１に対して回転自在かつ軸方向に移動自在に装着されている。また、軸受け部材６２は、芯金６１の端部においてＥリングなどの止め部材６３にて、軸方向の外方への移動を規制されている。弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは止め部材６３にて規制される範囲内で軸方向に移動可能である。

即ち、弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆのそれぞれは、感光体ドラム１１に従動して矢印ｂ方向に回転する。用紙は感光体ドラム１１と転写ローラ１３とのニップ部を矢印ｃ方向に搬送される。また、この搬送時において、各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆには芯金６１及び軸受け部材６２を介して所定値の転写電圧が印加される。

以上の構成において、用紙が矢印ｃ方向に搬送される際、各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは、感光体ドラム１１の回転速度に応じてそれぞれ独立した回転速度で従動回転する。そして、軸方向に分割された各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは、それぞれ用紙に対して互いに独立した回転速度で従動回転する。従って、各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆの外径に微差が生じていたとしても、用紙と各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆとの間に速度差が発生することはなく、用紙のスキューが抑制される。しかも、芯金６１に複数の弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆを回転自在に装着するという簡単な構成からなり、一体型のローラに比べて各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆの外径をそれほど厳密に管理する必要はなく、安価に製造できる。

また、一方の端部に配置された弾性体ローラ１３ｆは、外側部の外径が内側部の外径よりも大きいテーパ形状であるため、感光体ドラム１１との従動回転時に図２に矢印Ｇで示すように軸方向の内方へ付勢され、他方の端部に配置された弾性体ローラ１３ａが止め部材６３によって外方への移動を規制されているため、各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆ間に隙間が生じることが防止される。弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆ間に隙間が生じるとトナー像の転写性が劣化するおそれがあるが、転写ローラ１３では隙間が埋められるので転写性は良好である。

なお、各弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは、感光体ドラム１１に圧接することによる弾性変形によっても隙間が埋められるように作用する。

（転写ローラの他の実施例、図４参照）
図４に他の実施例である転写ローラ１３の要部を示す。弾性体ローラ１３ａ〜１３ｆは摩擦係数が大きく、隣接する端面どうしが接触すると回転速度に影響を与えてしまう。そこで、図４に示すように、隣接する弾性体ローラ１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ間（他のローラ間も同じ）に、ドーナツ形状の摺動部材６４を芯金６１に対して回転自在に配置した。摺動部材６４は、ポリエステルフィルムなど摩擦係数の小さい素材で形成することが好ましい。

（他の実施例）
なお、本発明に係る転写ローラ及び画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。

特に、画像形成装置の基本的な構成は任意であり、プリンタや複写機であってもよく、ファクシミリなどの機能が付加されていてもよい。また、弾性体ローラの軸方向の分割個数は任意である。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。 転写ローラの一実施例を示す縦断面図である。 転写ローラの一実施例を示す横断面図である。 転写ローラの他の実施例の要部を示す縦断面図である。

符号の説明

１１…感光体ドラム
１３…転写ローラ
１３ａ〜１３ｆ…弾性体ローラ
６１…芯金
６２…軸受け部材
６４…摺動部材

Claims (4)

1. 一方向に回転駆動されるトナー像担持体に所定の圧力で接触してトナー像担持体に従動回転し、トナー像担持体との間で用紙を搬送しつつ該用紙に転写電圧を印加する転写ローラであって、
   芯金と、該芯金に回転自在かつ軸方向に移動自在に装着された複数の軸方向に分割された弾性体ローラとからなり、
   前記弾性体ローラのうち両端部に配置された一対の弾性体ローラの一方は外側部の外径が内側部の外径よりも大きいテーパ形状であり、他方は止め部材によって軸方向の外方への移動を規制されていること、
   を特徴とする転写ローラ。
2. 前記複数の弾性体ローラの間に摺動部材が前記芯金に対して回転自在に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の転写ローラ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の転写ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置。
4. 複数のトナー像担持体が互いに平行に配置されるとともに、各トナー像担持体に対応して前記転写ローラが配置されており、各トナー像担持体と各転写ローラとの間を用紙が連続して搬送されること、を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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