JP2011164298A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー像の像転写体に対する付着力の変化を抑制し、形成される画像に乱れが生じにくい画像形成装置を提供する。
【解決手段】直線状に配されトナー像を形成する画像形成ユニット１１（１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ）と、画像形成ユニット１１により形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０を挟み画像形成ユニット１１に対向して配され中間転写ベルト２０を押圧する一次転写ロール２１（２１Ｙ,２１Ｍ,２１Ｃ,２１Ｋ）を備える転写手段と、トナー像を用紙に定着する定着ユニット６０と、を備え、一次転写ロール２１のうち両端部に位置するものは、他より中間転写ベルト２０に対する押圧力を小さく設定することを特徴とする画像形成装置１。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体を一様に帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、更にこのトナー像を記録紙に転写し、これを定着装置によって定着して画像形成している。

特許文献１には、装置の非動作時には、第２及び第３テンションローラを下方に移動させ、中間転写ベルトから離間させ、第４テンションローラも中間転写ベルト７から離間させる。同時に、転写ローラ変位板の移動により、各１次転写ローラを上方に移動させて各感光体ドラムから離間させる。また、１次転写ローラも上方に移動させて感光体ドラムから離間させ、更に、２次転写ローラを左方向に移動させて駆動支持ローラから離間させる画像形成装置が記載されている。

特開２００５−９１６１３号公報

ここで複数のトナー像を記録紙に転写するのに、例えばベルト状の像転写体にトナー像を重畳して転写し、更に記録紙に転写する方式を採る場合がある。このとき、各トナー像の像転写体に対する付着力に変化が生じることがあり、その結果として転写不良が生じ、形成される画像に乱れが生じる場合があった。
本発明は、トナー像の像転写体に対する付着力の変化を抑制し、形成される画像に乱れが生じにくい画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、両端部および中央部に一列に配され、トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、前記複数のトナー像形成手段を構成する各々のトナー像形成手段により形成されたトナー像が転写される像転写体と、前記像転写体を挟み前記各々のトナー像形成手段に対向して一列に配され、当該像転写体を押圧する複数の押圧部材と、前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、を備え、前記複数の押圧部材のうち前記一列の両端部に位置するものは、中央部に位置するものより前記像転写体に対する押圧力を小さく設定することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、前記押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材に取り付けられる弾性部材の荷重を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明は、前記押圧部材は、回転体であり、当該押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材の中心軸の位置を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明は、前記押圧部材は、回転体であり、当該押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材の直径を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明は、前記押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材の表面の硬度を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項６に記載の発明は、トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、前記複数のトナー像形成手段を構成する各々のトナー像形成手段により形成されたトナー像が転写される像転写体と、前記像転写体を挟み前記各々のトナー像形成手段に対向して配され、当該像転写体を押圧する複数の押圧部材と、前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、を備え、前記複数の押圧部材を構成する各々の押圧部材が前記像転写体に接触する箇所で当該像転写体に作用している張力に応じて、当該各々の押圧部材の当該像転写体に対する押圧力を設定することを特徴とする画像形成装置である。

請求項７に記載の発明は、前記押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、前記像転写体に作用している張力が相対的に大きい箇所では相対的に小さくし、当該像転写体に作用している張力が相対的に小さい箇所では相対的に大きくすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置である。

請求項８に記載の発明は、表面に形成された静電潜像をトナーにより現像することでトナー像を形成する感光体を備えた複数のトナー像形成手段と、前記複数のトナー像形成手段を構成する各々のトナー像形成手段により形成されたトナー像が前記感光体から転写される像転写体と、前記像転写体を挟み前記各々のトナー像形成手段に備えられた前記感光体に対し当該像転写体の移動方向に沿ってずらして配され、当該像転写体を押圧する複数の押圧部材と、前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、を備え、前記複数の押圧部材を構成する各々の押圧部材が前記像転写体に接触する箇所で当該像転写体に作用している張力に応じて、当該像転写体の前記感光体への巻き付き量を設定することを特徴とする画像形成装置である。

請求項９に記載の発明は、前記巻き付き量の設定は、前記像転写体に作用している張力が相対的に大きい箇所では相対的に小さくし、当該像転写体に作用している張力が相対的に小さい箇所では相対的に大きくすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、トナー像の像転写体に対する付着力の変化を抑制し、形成される画像に乱れが生じにくい画像形成装置を提供することができる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、押圧部材の像転写体に対する押圧力の設定をより簡易な構成で行なうことができる。
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、押圧部材が回転体である場合にその中心軸の位置を変更することで押圧部材の像転写体に対する押圧力の設定を行なうことができる。
請求項４の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、押圧部材が回転体である場合にその直径の変更により押圧部材の像転写体に対する押圧力の設定を行なうことができる。
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、押圧部材の表面の材質の変更により押圧部材の像転写体に対する押圧力の設定を行なうことができる。
請求項６の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、像転写体に作用する張力の相違によるトナー像の像転写体に対する付着力の変化を抑制し、形成される画像に乱れが生じにくい画像形成装置を提供することができる。
請求項７の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、像転写体に作用する張力から生じる押圧力と、押圧部材により生じる押圧力とを相殺することができる。
請求項８の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、像転写体に作用する張力に対応して像転写体が感光体に巻き付く巻き付き量を調整し、形成される画像に乱れが生じにくい画像形成装置を提供することができる。
請求項９の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、像転写体に作用する張力から生じる押圧力と押圧部材により生じる押圧力とを相殺し、像転写体が感光体に押圧する実効荷重をより均一化することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示した図である。 本実施の形態の画像形成装置における一次転写系の構成を更に詳しく説明するための図である。 本実施の形態の画像形成装置における二次転写領域の構成を更に詳しく説明するための図である。 本実施の形態による一次転写系の第１の例を説明した概念図である。 本実施の形態による一次転写系の第２の例を説明した概念図である。 本実施の形態による一次転写系の第３の例を説明した概念図である。 評価の結果を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成装置の説明＞
図１は本実施の形態に係る画像形成装置１の構成例を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、所謂「タンデム型」のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０と、画像形成装置１全体の動作制御や例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等との通信、画像データに対して行う画像処理等を実行する主制御部５０と、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部９０と、を備えている。

＜画像形成部の説明＞
画像形成部１０は、例えば電子写真方式により画像を形成する機能部であって、並列的に配置されるトナー像形成手段の一例としての４つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ（以下、総称して「画像形成ユニット１１」と言うことがある。）を備えている。各画像形成ユニット１１は、機能部材として、例えば、表面に形成された静電潜像をトナーにより現像することでトナー像を形成する感光体の一例としての感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２の表面を予め定められた電位で帯電する帯電器１３と、帯電器１３により帯電された感光体ドラム１２を画像データに基づいて露光する露光器１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を各色トナーにより現像する現像器１５と、転写後の感光体ドラム１２表面を清掃するクリーナ１６と、を備えている。
各画像形成ユニット１１の現像器１５各々は、各色トナーを貯蔵するトナー容器１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ（以下、総称して「トナー容器１７」と言うことがある。）とトナー搬送路（不図示）で連結されている。そして、トナー搬送路中に設けられた補給用スクリュー（不図示）によりトナー容器１７から現像器１５に各色トナーが補給されるように構成されている。

画像形成ユニット１１各々は、現像器１５に収容されるトナーを除いて略同様に構成され、一列状に配置する。そしてそれぞれがＹ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色のトナー像を形成する。

また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像が転写される像転写体の一例としての中間転写ベルト２０と、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する押圧部材の一例としての一次転写ロール２１Ｙ,２１Ｍ,２１Ｃ,２１Ｋ（以下、総称して「一次転写ロール２１」と言うことがある。）を備えている。

中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に導電剤としてカーボンブラックを適量含有させたものからなり、その体積抵抗率が例えば、１０^６Ω・ｃｍ〜１０^１５Ω・ｃｍとなるように形成され、その厚みは例えば０．０６ｍｍ〜０.１ｍｍとなるように設定される。

一次転写ロール２１は、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋに対応してそれぞれ備えられる。そのため本実施の形態では、一次転写ロール２１は、一次転写ロール２１Ｙ,２１Ｍ,２１Ｃ,２１Ｋの４つとなる。つまり本実施の形態では、中間転写ベルト２０を挟み画像形成ユニット１１に対向して一列に配され、中間転写ベルト２０を押圧する複数の一次転写ロール２１を備える。そしてこの押圧力および詳しくは後述する一次転写バイアスにより各色トナー像が中間転写ベルト２０に転写される。

さらに、画像形成部１０は、中間転写ベルト２０を回転駆動するための図示しないモータ等の駆動源が接続された駆動ロール２２と、中間転写ベルト２０を張架する張架ロール２３と、中間転写ベルト２０上に重畳して転写された各色トナー像を記録材（記録紙）である用紙に一括転写（二次転写）する二次転写ロール２４と、二次転写ロール２４に対向して配され用紙を挟み込むバックアップロール２５と、詳しくは後述するが二次転写を行なうための二次転写バイアスを供給する給電ロール２６と、二次転写された各色トナー像を用紙上に定着させる定着手段（定着装置）の一例としての定着ユニット６０と、を備えている。

加えて、画像形成部１０は、定着ユニット６０にて用紙上に定着された各色トナー像を冷却し、用紙上への各色トナー像の定着を促進する冷却ユニット８０と、用紙の曲がり（カール）を矯正するカール矯正ユニット８５と、を備えている。
なお、本実施の形態の画像形成装置１では、中間転写ベルト２０、一次転写ロール２１、および二次転写ロール２４により転写手段が構成される。また、二次転写ロール２４が配置され、中間転写ベルト２０上の各色トナー像が用紙に二次転写される領域を、以下、「二次転写領域Ｔｒ」という。

＜用紙搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、用紙搬送系として、用紙を収容する複数（本実施の形態では２個）の用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂと、この用紙収容容器４０Ａ,４０Ｂに収容された用紙を繰り出して搬送する繰出しロール４１Ａ,４１Ｂと、用紙収容容器４０Ａからの用紙を搬送する第１搬送路Ｒ１と、用紙収容容器４０Ｂからの用紙を搬送する第２搬送路Ｒ２と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂからの用紙を二次転写領域Ｔｒに向けて搬送する第３搬送路Ｒ３と、を備えている。加えて、画像形成部１０は、二次転写領域Ｔｒにて各色トナー像が転写された用紙を定着ユニット６０、冷却ユニット８０、およびカール矯正ユニット８５を通過するように搬送する第４搬送路Ｒ４と、カール矯正ユニット８５からの用紙を画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と、を備えている。
第１搬送路Ｒ１から第５搬送路Ｒ５は、それぞれに沿って搬送ロールや搬送ベルトが配置され、送られてくる用紙を順次、搬送する。

＜両面搬送系の説明＞
また、画像形成部１０は、両面搬送系として、定着ユニット６０で第１面に各色トナー像が定着された用紙を一旦保持する中間用紙収容容器４２と、カール矯正ユニット８５からの用紙を中間用紙収容容器４２に向けて搬送する第６搬送路Ｒ６と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を上記の第３搬送路Ｒ３に向けて搬送する第７搬送路Ｒ７と、を備えている。さらに、画像形成部１０は、カール矯正ユニット８５の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙を用紙積載部４４に向けて搬送する第５搬送路Ｒ５と中間用紙収容容器４２に搬送する第６搬送路Ｒ６とに選択的に振り分ける振分機構部４３と、中間用紙収容容器４２に収容された用紙を繰り出して第７搬送路Ｒ７に向けて搬送する繰出しロール４５と、を備えている。

＜画像形成動作の説明＞
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１での基本的な画像形成動作について説明する。
画像形成部１０の画像形成ユニット１１各々は、上記の機能部材を用いた電子写真プロセスによりＹ色,Ｍ色,Ｃ色,Ｋ色の各色トナー像を形成する。各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像は、一次転写ロール２１により中間転写ベルト２０上に順に一次転写され、各色トナー像が重畳された合成トナー像を形成する。中間転写ベルト２０上の合成トナー像は、中間転写ベルト２０の移動（矢印方向）に伴って二次転写ロール２４が配置された二次転写領域Ｔｒに搬送される。

一方、用紙搬送系では、各画像形成ユニット１１での画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４１Ａ,４１Ｂが回転動作し、用紙収容容器４０Ａおよび用紙収容容器４０Ｂの中から例えばＵＩ部９０にて指定された方の用紙が繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出される。繰出しロール４１Ａ,４１Ｂにより繰り出された用紙は、第１搬送路Ｒ１または第２搬送路Ｒ２と、第３搬送路Ｒ３とに沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、二次転写ロール２４により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された合成トナー像が用紙に一括して二次転写される。

その後、合成トナー像が転写された用紙は、中間転写ベルト２０から分離され、第４搬送路Ｒ４に沿って定着ユニット６０に搬送される。定着ユニット６０に搬送された用紙上の合成トナー像は、定着ユニット６０によって定着処理を受けて用紙上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙は、冷却ユニット８０にて冷却され、カール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット８５を通過した用紙は、振分機構部４３により、片面印刷時には第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
なお、一次転写後に感光体ドラム１２に付着しているトナー（一次転写残トナー）、および二次転写後に中間転写ベルト２０に付着しているトナー（二次転写残トナー）は、それぞれクリーナ１６、およびベルトクリーナ２７によって除去される。

一方、両面印刷時には、上述した過程によって用紙の第１面上に定着画像が形成された用紙は、カール矯正ユニット８５を通過した後、振分機構部４３により第６搬送路Ｒ６に導かれ、第６搬送路Ｒ６を中間用紙収容容器４２に向けて搬送される。そして再び、各画像形成ユニット１１による第２面の画像形成の開始タイミングに合わせて繰出しロール４５が回転し、中間用紙収容容器４２から用紙が繰り出される。繰出しロール４５により繰り出された用紙は、第７搬送路Ｒ７および第３搬送路Ｒ３に沿って搬送され、二次転写領域Ｔｒに到達する。
二次転写領域Ｔｒでは、第１面の場合と同様にして、二次転写ロール２４により形成された転写電界によって、中間転写ベルト２０上に保持された第２面の各色トナー像が用紙に一括して二次転写される。

そして、両面にトナー像が転写された用紙は、第１面の場合と同様に定着ユニット６０にて定着され、冷却ユニット８０にて冷却され、さらにはカール矯正ユニット８５にて用紙の曲がりが矯正される。その後、カール矯正ユニット８５を通過した用紙は、振分機構部４３により第５搬送路Ｒ５に導かれて、用紙積載部４４に向けて搬送される。
このようにして、画像形成装置１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。

＜一次転写系の説明＞
図２は、本実施の形態の画像形成装置における一次転写系の構成を更に詳しく説明するための図である。
感光体ドラム１２は、例えば円筒状のアルミニウムで構成される基材１２ａと、この基材１２ａの外周面に形成される有機系の感光層１２ｂとを有している。また、帯電器１３は、感光体ドラム１２に対して圧接配置され、感光体ドラム１２の回転に伴って回転する帯電ロール１３ａと、この帯電ロール１３ａに予め定められた大きさの帯電バイアス(本実施の形態では負極性)を印加する帯電電源１３ｂとを備えている。

一次転写ロール２１は、例えばステンレス製の導電性芯材の外周にゴム製の導電性発泡弾性体を被覆して構成されている。そして、一次転写ロール２１では、この導電性発泡弾性体に、イオン伝導性を有する物質(例えばＮＢＲゴム（ニトリルゴム）)を混入させることで、抵抗調整を行っている。ここで、一次転写ロール２１については、初期状態における体積抵抗率が例えば、１０^５〜１０^９Ω・ｃｍの範囲内に設定され、硬度（アスカＣ硬度）が３０°〜５０°の範囲内にあるものを用いることが好ましい。なお、一次転写ロール２１に対し、イオン伝導性を有する物質に加えて、電子伝導性を有する物質(例えばカーボンブラック)等を混入させて抵抗調整を行うようにしてもかまわない。なお一次転写ロール２１の直径は、例えば、２８ｍｍとすることができる。

一次転写ロール２１には、出力電流値を調整可能な電流源２１ａが接続されており、その一方で感光体ドラム１２の基材１２ａは接地されている。電流源２１ａは、予め定められた制御を行うことにより一次転写ロール２１に正極性の一次転写バイアス(一次の転写電流)を供給する。そして、電流源２１ａから一次転写ロール２１、中間転写ベルト２０および感光体ドラム１２を通して一次転写バイアスが流れることにより、感光体ドラム１２と中間転写ベルト２０との間に転写電界を形成し、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト２０に転写する。

ここで本実施の形態では、一次転写ロール２１の中心軸は、感光体ドラム１２の中心軸の直下には配置されず、中間転写ベルト２０の移動方向に沿ってずらして配置されている。つまりいわゆるオフセットした配置となっている。図２においてこのずらした距離は、一次転写ロール２１および感光体ドラム１２の中心線である一転鎖線間の距離であり。距離Ｓとして表している。また感光体ドラム１２と一次転写ロール２１は、互いに重なり合うようにオーバーラップして配置している。このように感光体ドラム１２および一次転写ロール２１がオフセット、およびオーバーラップする配置を採ることで、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１２に巻き付く巻き付き量（ラップ量）が増加する。そのため、より確実にトナー像を一次転写することができる。

なお本実施の形態では、二次転写領域Ｔｒにより用紙にトナー像の転写を行なうが、二次転写領域Ｔｒを設けず、この一次転写系で用紙にトナー像の転写を行なう画像形成装置も存在する。このような画像形成装置においても本実施の形態の手法により転写条件の設定を行なうことが可能である。

＜二次転写領域Ｔｒ（二次転写系）の説明＞
図３は、本実施の形態の画像形成装置における二次転写領域Ｔｒの構成を更に詳しく説明するための図である。
二次転写領域Ｔｒは、二次転写ロール２４、バックアップロール２５、および給電ロール２６を備える。
転写部材(転写ロール)としての二次転写ロール２４は内側から順に、回転軸２４ａ、発泡層２４ｂ、ソリッド層２４ｃ、およびコート層２４ｄを備える。これらのうち回転軸２４ａは例えばステンレス等の金属製シャフトで構成される。発泡層２４ｂは例えばエピクロルヒドリンゴムやウレタンゴム等を発泡させたもので構成される。またソリッド層２４ｃはエピクロルヒドリンゴムやウレタンゴム等で構成される。更にコート層２４ｄはフッ素ゴム等にて構成される。そして、二次転写ロール２４の体積抵抗率は、例えば、１０^３Ω・ｃｍ〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲内に設定される。
またバックアップロール２５は内側から順に、回転軸２５ａおよび弾性層２５ｂを備える。これらのうち回転軸２５ａはステンレス等の金属製シャフトにて構成される。また弾性層２５ｂはＥＰＤＭあるいはエピクロルヒドリンゴム等のゴム材料にて単層あるいは複層に構成される。そして、バックアップロール２５の体積抵抗率は、例えば、１０^３Ω・ｃｍ〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲内に設定される。

給電ロール２６は、アルミニウム等からなる金属にて構成されている。
給電ロール２６には、電流源２６ａが接続されている。この電流源２６ａは、予め定められた制御を行うことにより、給電ロール２６を介してバックアップロール２５に負極性の二次転写バイアス(二次の転写電流)を供給する。そして、二次転写バイアスが流れることにより、二次転写ロール２４とバックアップロール２５との間に転写電界を形成し、中間転写ベルト２０上のトナー像を用紙Ｐに転写する。

また、この二次転写領域Ｔｒでは、二次転写後の用紙Ｐが中間転写ベルト２０に貼り付くのを抑制し、また、用紙Ｐに二次転写されたトナーの放電による飛び散りを抑制するための機構として第１除電装置３１が設けられている。この第１除電装置３１は、二次転写後の中間転写ベルト２０の内側に配設される導電部材としての第１除電プレート３１ａと、この第１除電プレート３１ａに除電バイアスを供給する除電電源としての第１除電電源３１ｂとを備えている。第１除電プレート３１ａは、例えば、厚さ０.８ｍｍの電気亜鉛めっき鋼板にて構成され、中間転写ベルト２０と予め定められた距離(例えば５ｍｍ)をもって平行に配設されている。また第１除電電源３１ｂは、第１除電プレート３１ａに正の除電バイアスを印加するように構成されており、印加する除電バイアスの大きさを可変できるようになっている。

更に、この二次転写領域Ｔｒでは、二次転写後の用紙Ｐが二次転写ロール２４に貼り付くのを抑制し、また、用紙Ｐに二次転写されたトナーの放電による飛び散りを抑制するための機構として、第２除電装置３２が設けられている。この第２除電装置３２は、二次転写後の二次転写ロール２４に隣接して設けられる導電部材としての第２除電プレート３２ａと、この第２除電プレート３２ａに除電バイアスを供給する除電電源としての第２除電電源３２ｂとを備えている。第２除電プレート３２ａは、例えば、厚さ０.５ｍｍのステンレス鋼板にて構成され、用紙Ｐと対向する側に作用電界を集中させるための針状突起(図示せず)が多数形成されている。また、第２除電電源３２ｂは、第２除電プレート３２ａに負の除電バイアスを印加するように構成されており、印加する除電バイアスの大きさを可変できるようになっている。

ここで、画像形成を繰り返すうち形成された画像においてにＲｅｄ（赤）色、Ｇｒｅｅｎ（緑）色、Ｂｌａｃｋ（黒）色の粒状性が低下する場合がある。この場合、画像を目視で観察した場合に、いわゆるガサツキ感を与える画像となる。この現象が生じる要因の１つとして、Ｙ色のトナーおよびＫ色のトナーの付着力の経時変化が挙げられる。即ち、上述した一次転写系において、Ｙ色およびＫ色のトナーの付着力が経時変化により増加すると、トナー像が感光体ドラム１２から中間転写ベルト２０に転写する際に、より強固に付着することになる。そして二次転写領域Ｔｒにおいて、中間転写ベルト２０から用紙Ｐへの転写が円滑に行なわれず、転写されなかったトナーが残存すると共に、トナーの飛び散りが生じやすくなる。トナーが飛び散ると用紙Ｐ上において本来転写される箇所以外の箇所にこの飛び散ったトナー像が転写されることになる。そしてそれが定着ユニット６０において定着されると、粒状性が低下した画像として認識される。

この現象は、Ｙ色およびＫ色のトナーにおいて生じやすく、Ｍ色およびＣ色のトナーでは生じにくい。そのためＹ色およびＫ色のトナーを少なくとも１つ使用するＲｅｄ（赤）色、Ｇｒｅｅｎ（緑）色、Ｂｌａｃｋ（黒）色の粒状性が低下することになる。これは、色の相違に起因するトナーの特性の差により生じるのではなく、直線状に配される画像形成ユニット１１のうちの両端部に位置する色のトナーにより生じる。この要因として、各一次転写ロール２１に対応する位置における中間転写ベルト２０に作用する張力の相違が挙げられる。つまり、中間転写ベルト２０は、駆動ロール２２、張架ロール２３、および二次転写ロール２４により張架されている。その際に、両端部に位置するＹ色およびＫ色の箇所に配置する一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの位置では、それぞれ張架ロール２３、駆動ロール２２の影響により中間転写ベルト２０に作用する引張りの力である張力が強くなりやすい。一方、中間部に位置するＭ色およびＣ色の箇所に配置する一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの位置では、中間転写ベルト２０に作用する引張りの張力は相対的には弱くなる。その結果、中間転写ベルト２０が画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に押圧する実効荷重は、Ｍ色およびＣ色の箇所よりもＹ色およびＫ色の箇所の方が強くなりやすい。そしてこれによりトナーが中間転写ベルト２０に付着する際に、強く付着することになると考えられる。そしてこの現象は、画像形成を繰り返し、トナーが古くなるにつれてより顕著に表れる。更に図２のように一次転写ロール２１の中心軸を感光体ドラム１２の中心軸の直下に配置せず、ずらして配置する場合は、上記の張力の差は更に大きなものになる。

そこで、本実施の形態では、複数の一次転写ロール２１のうち一列の両端部に位置するものは、中央部に位置するものより中間転写ベルト２０に対する押圧力を小さく設定することでこの問題を解決する。つまり一次転写ロール２１のうち一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋは、他の一次転写ロール２１Ｍ、２１Ｃより中間転写ベルト２０に対する押圧力が小さく設定される。そしてこれにより中間転写ベルト２０の張力により感光体ドラム１２に作用する押圧力との間に相殺が生じる。その結果、中間転写ベルト２０が感光体ドラム１２を押圧する箇所である各一次転写ニップ部におけるトナーに働く実効荷重は、より均一化されやすくなるため、トナーが中間転写ベルト２０に付着する際の付着力もより均一化されやすくなる。具体的には以下のような手法を採ることにより行なうことができる。

図４は、本実施の形態による一次転写系の第１の例を説明した概念図である。
図４に示した一次転写系では、一次転写ロール２１を中間転写ベルト２０に押圧するのに一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋのそれぞれに取り付けられた弾性部材２１１Ｙ，２１１Ｍ，２１１Ｃ，２１１Ｋ（以下、総称して「弾性部材２１１」と言うことがある。）を使用している。この弾性部材２１１は、例えば、バネ部材である。そして、一次転写ロール２１の中間転写ベルト２０に対する押圧力の設定は、弾性部材２１１の荷重を調整することで行なう。
具体的には、弾性部材２１１Ｙ，２１１Ｋにより発生する荷重を弾性部材２１１Ｍ，２１１Ｃにより発生する荷重より小さくする。これにより一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの中間転写ベルト２０に対する押圧力は、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの中間転写ベルト２０に対する押圧力より小さくなる。この荷重は、例えば、弾性部材２１１Ｙ，２１１Ｋにより発生する荷重を１０ｇｆ／ｃｍとし、弾性部材２１１Ｍ，２１１Ｃにより発生する荷重を１４．５ｇｆ／ｃｍである。

図５は、本実施の形態による一次転写系の第２の例を説明した概念図である。
図５に示した一次転写系では、一次転写ロール２１の中間転写ベルト２０に対する押圧力の設定は、一次転写ロール２１の中心軸の位置を調整することで行なう。
即ち、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの中心軸の位置を、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの中心軸の位置に対し、より中間転写ベルト２０より遠ざけるようにする。この距離は例えば、１．５ｍｍである。これにより一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋによる中間転写ベルト２０に対する押圧力は、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃによる中間転写ベルト２０に対する押圧力より小さくなる。なお図５において中心線Ｔ１は、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの中心軸を結んだ線を示し、中心線Ｔ２は、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの中心軸を結んだ線を示している。

図６は、本実施の形態による一次転写系の第３の例を説明した概念図である。
図６に示した一次転写系では、一次転写ロール２１の中間転写ベルト２０に対する押圧力の設定は、一次転写ロール２１の直径を調整することで行なう。
即ち、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの直径を、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの直径より小さくする。これにより一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋによる中間転写ベルト２０に対する押圧力は、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃによる中間転写ベルト２０に対する押圧力より小さくなる。

また他にも、本実施の形態による一次転写系の第４の例として、一次転写ロール２１の中間転写ベルト２０に対する押圧力の設定を、一次転写ロール２１の表面の硬度を調整することで行なうこともできる。
即ち、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの表面の硬度を、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの硬度より小さくする。これは一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの表面を一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの表面より柔らかくする、または弾性係数を小さくすると言い換えることもできる。これにより一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋによる中間転写ベルト２０に対する押圧力は、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃによる中間転写ベルト２０に対する押圧力より小さくなる。
更に上述した各手法を組み合わせる構成を採ってもよい。

なお上述した例では、画像形成装置１は、いわゆるタンデム型であったが、これに限られるものではない。例えば、トナー像の転写を行なうのに中間転写ベルト２０を例とする像転写体と、像転写体を挟みこの像転写体を押圧する一次転写ロールを例とする押圧部材を備える画像形成装置であれば、上記の手法を使用することができる。つまりこの構成を備える画像形成装置において、複数の押圧部材を構成する各々の押圧部材が像転写体に接触する箇所で像転写体に作用している張力に応じて、各々の押圧部材の像転写体に対する押圧力を設定する。より具体的には、押圧部材の像転写体に対する押圧力の設定は、像転写体に作用している張力が相対的に大きい箇所では相対的に小さくし、像転写体に作用している張力が相対的に小さい箇所では相対的に大きくする。これにより、上述した例と同様に各トナーが像転写体に付着する際に付着力の差をより小さくすることができる。

また本実施の形態において、図２で説明したように、感光体ドラム１２および一次転写ロール２１がオフセット、およびオーバーラップする配置を採った場合は、この中間転写ベルト２０が感光体ドラム１２に巻き付く巻き付き量は、上記の手法を採ることで調整することができる。よって、以上説明した手法は、複数の一次転写ロール２１を構成する各々の一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋが中間転写ベルト２０に接触する箇所で中間転写ベルト２０に作用している張力に応じて、中間転写ベルト２０の感光体ドラム１２への巻き付き量を設定する手法であると言い換えることもできる。より具体的には、巻き付き量の設定は、中間転写ベルト２０に作用している張力が相対的に大きい箇所では相対的に小さくし、中間転写ベルト２０に作用している張力が相対的に小さい箇所では相対的に大きくする。

更に押圧部材は、上述した例では、回転体である一次転写ロール２１であったが、これに限られるものではなく、例えば、板状の部材でもよい。ただし、押圧部材と中間転写ベルト２０との摺動抵抗を低下させるという観点からは、回転体であることがより好ましい。

（実施例１）
図１で示した画像形成装置１を使用し、画像形成を行なった。ただし、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の各色位置に対応するトナー容器１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋには、全てＫ色のトナーを充填した。このようにすることで、各色トナーの特性の相違による結果の違いを排除することができる。そして図５に説明した手法を用い、一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの中心軸の位置を、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの中心軸の位置に対し、中間転写ベルト２０より遠ざけるようにした。この距離は、１．５ｍｍとした。なお一次転写ロール２１の直径は、２８ｍｍとした。またこの際、用紙として富士ゼロックス株式会社製Ｊ紙（Ａ３、坪量８２ｇ／ｍ^２）を用いた。また画像カバレッジは３％とし、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋのそれぞれを使用して、各１万枚ずつの画像形成を行なった。
そして、初期と１万枚の画像形成を行なった後の画像の粒状性（ガサツキ感）について目視にて評価を行なった。評価は、５段階で行なった。具体的には、グレード０（ガサツキ感なし）、グレード１（ガサツキ感はほぼなし）、グレード２（ガサツキ感はあるが気にならないレベル）、グレード３（ガサツキ感が気になるレベル）、グレード４（ひどくガサツキ感がある）とした。

（比較例１）
一次転写ロール２１Ｙ，２１Ｋの中心軸の位置を変更せず、一次転写ロール２１Ｍ，２１Ｃの中心軸の位置と同様にしたこと以外は、実施例１と同様にして画像形成を行なった。そして実施例１と同様にして評価を行なった。

評価の結果を図７に示す。
図７に示すように、実施例１の場合は、形成された画像の粒状性は、初期に対し、グレード１からグレード２に１段階上昇したのみであり、各色位置における差異も生じなかった。
対して、比較例１の場合は、形成された画像の粒状性は、Ｍ色の色位置およびＣ色の色位置においては、初期に対し、グレード１からグレード２に１段階上昇したのみであったが、Ｙ色の色位置およびＫ色の色位置においては、初期に対し、グレード１からグレード４に３段階悪化した。

１…画像形成装置、１１…画像形成ユニット、１２…感光体ドラム、２０…中間転写ベルト、２１…一次転写ロール、６０…定着ユニット、２１１…弾性部材、Ｐ…用紙

Claims (9)

1. 両端部および中央部に一列に配され、トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
   前記複数のトナー像形成手段を構成する各々のトナー像形成手段により形成されたトナー像が転写される像転写体と、
   前記像転写体を挟み前記各々のトナー像形成手段に対向して一列に配され、当該像転写体を押圧する複数の押圧部材と、
   前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、
   を備え、
   前記複数の押圧部材のうち前記一列の両端部に位置するものは、中央部に位置するものより前記像転写体に対する押圧力を小さく設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材に取り付けられる弾性部材の荷重を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記押圧部材は、回転体であり、当該押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材の中心軸の位置を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記押圧部材は、回転体であり、当該押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材の直径を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、当該押圧部材の表面の硬度を調整することで行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. トナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、
   前記複数のトナー像形成手段を構成する各々のトナー像形成手段により形成されたトナー像が転写される像転写体と、
   前記像転写体を挟み前記各々のトナー像形成手段に対向して配され、当該像転写体を押圧する複数の押圧部材と、
   前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、
   を備え、
   前記複数の押圧部材を構成する各々の押圧部材が前記像転写体に接触する箇所で当該像転写体に作用している張力に応じて、当該各々の押圧部材の当該像転写体に対する押圧力を設定することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記押圧部材の前記像転写体に対する押圧力の設定は、前記像転写体に作用している張力が相対的に大きい箇所では相対的に小さくし、当該像転写体に作用している張力が相対的に小さい箇所では相対的に大きくすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 表面に形成された静電潜像をトナーにより現像することでトナー像を形成する感光体を備えた複数のトナー像形成手段と、
   前記複数のトナー像形成手段を構成する各々のトナー像形成手段により形成されたトナー像が前記感光体から転写される像転写体と、
   前記像転写体を挟み前記各々のトナー像形成手段に備えられた前記感光体に対し当該像転写体の移動方向に沿ってずらして配され、当該像転写体を押圧する複数の押圧部材と、
   前記トナー像を記録材に定着する定着手段と、
   を備え、
   前記複数の押圧部材を構成する各々の押圧部材が前記像転写体に接触する箇所で当該像転写体に作用している張力に応じて、当該像転写体の前記感光体への巻き付き量を設定することを特徴とする画像形成装置。
9. 前記巻き付き量の設定は、前記像転写体に作用している張力が相対的に大きい箇所では相対的に小さくし、当該像転写体に作用している張力が相対的に小さい箇所では相対的に大きくすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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