JP2012155133A

JP2012155133A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012155133A
Application number: JP2011014012A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Echigo; 越後勝博
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-08-16

Abstract

【課題】凹凸紙等の記録媒体に対して良好なトナー像転写性能が得られると共に、厚紙処理の場合であっても、ショックジターの発生が低減される画像形成装置を提供する。
【解決手段】無端状の中間転写体に二次転写ローラ付勢手段によって圧接する二次転写ローラと、中間転写体を挟んで二次転写ローラと対向する二次転写対向ローラとを有し、二次転写ローラと二次転写対向ローラとの二次転写ニップ部で、中間転写体に担持されたトナー画像が記録媒体に転写される画像形成装置において、二次転写対向ローラを二次転写ローラの中心に向かって付勢する二次転写対向ローラ付勢手段が設けられ、二次転写ローラ及び二次転写対向ローラとは、互いの中心を結んだ線に沿って移動可能であり、二次転写ニップ部における二次転写ローラ付勢手段の作用による加圧力Ｆ２が、二次転写対向ローラ付勢手段の作用による加圧力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本願発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などの画像形成装置に改良に関し、より具体的には、当該画像形成装置における二次転写部の改良に関する。

中間転写部乃至中間転写手段を有する電子写真方式の画像形成装置では、一般に、感光体などの像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によってトナー画像とした後、当該トナー像を像担持体から中間転写ベルトなどの中間転写体に一旦一次転写し、その後、中間転写体上のトナー画像を、当該中間転写体と、これを挟んで対向する二次転写ローラ及び対向ローラとで構成される二次転写部で、転写紙等の記録媒体に二次転写して、定着装置で加圧及び加熱して記録媒体に定着する構成が知られている。

この種の電子写真方式の画像形成装置において、近年の市場動向におけるユーザーの要望としては、市場で入手可能な種々の記録媒体に対して、いずれの記録媒体を用いたとしても安定した画像品質を維持しつつ、良好なトナー画像転写が可能であることがあげられるようになってきた。ここで、オンデマンド印刷分野において用いられるような市場で入手可能な記録媒体には、表面に様々な凹凸を持つものが有り、この種の凹凸を有する記録媒体に対しても良好な形成画像を得るための方策として、近年では、二次転写ニップ部を形成する二次転写ローラと二次転写対向ローラとを中間転写体を挟んで高圧力で圧接することで、トナー像の記録媒体への転写性能を向上させる構成が採用されるようになってきている。

しかしながら、このような二次転写ニップ部におけるニップ圧を高圧力にした構成では、この高圧力設定の二次転写ニップ部に例えば厚紙を通紙した場合に、中間転写体の負荷トルク変動が大きくなり、この負荷トルク変動に起因して中間転写体の速度変動が発生するという問題がある。この速度変動について説明すると、中間転写体を挟持している二次転写ローラと二次転写対向ローラとの間に厚みが大きい記録媒体を突入させると、二次転写対向ローラの負荷が大きく増加することで、中間転写体の搬送方向における移動速度にブレーキがかかり、その結果、二次転写ニップ部に対して、中間転写体の移動方向上流側では、中間転写体が緩む方向にテンションがかかり、中間転写体の移動方向下流側では、中間転写体が引っ張られる方向にテンションがかかり、これが中間転写体の速度変動につながるというものである。

ここで、複数枚の記録媒体に画像を形成しようとしている場合には、先のトナー像を二次転写部で記録媒体に二次転写している間に、一次転写部では、次の画像を中間転写体に一次転写する構成を採用することが多い。この場合、中間転写体の速度が先の記録媒体が二次転写ニップ部に通紙されたことで変動すると、二次転写部に記録媒体が突入して記録媒体へトナー像が二次転写されている間に、中間転写体に一次転写されている次の画像のトナー像に、横帯ピッチ状の模様が発生してしまうという現象である所謂ショックジターが生じてしまうことがわかっている。したがって、凹凸を有する記録媒体に良好な転写性能を発揮できるように二次転写ニップ部を高圧力設定にしてしまうと、今度は、厚紙などの記録媒体を連続印刷する際に、良好な転写画像が得られなくなってしまうという問題がある。

なお、この種のショックジターの発生は従来から問題視されており、例えば特許文献１には、二次転写部などにおける中間転写体の負荷トルク変動を低減する構成が開示されている。この特許文献１で開示されている発明では、対向ローラとしての第一回転体と、付勢手段により対向ローラに向かって付勢力を与えられている第二回転体としての転写ローラとの間に記録媒体を通紙したときに、転写ローラの回転軸が、付勢手段の付勢方向とは違う方向に逃げるように構成されているので、転写ローラが通紙される紙厚に応じて記録媒体の搬送方向とは垂直方向に変位する際の押し上げ力を低減できるので、転写ローラと対向ローラとで挟持されている中間転写体の負荷トルク変動が低減できるように構成されている。

しかしながら、このような構成を採用したとしても、凹凸を有する記録媒体の転写性能向上と、厚紙通紙時のショックジター低減との両立させることは困難である。すなわち、高圧力の圧接力で二次転写ニップ部を構成した場合であっても、厚紙を通紙したときに発生するショックジターを低減させることに対しては、このような構成を採用したとしても困難であり、特許文献１に開示される発明では、この問題点を解消できない。

本願発明は、上記した従来の問題点に鑑み、普通紙だけでなく、厚紙、凹凸紙等の種々の記録媒体に対して良好なトナー像転写性能が得られると共に、厚紙を通紙した場合であっても、ショックジターの発生が低減された高品質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本願発明は、
複数のローラに回転駆動可能に張架され、且つ、表面にトナー画像を担持する無端状の中間転写体と、
前記中間転写体の表面に二次転写ローラ付勢手段によって圧接する二次転写ローラと、
前記複数のローラの一つであり、且つ、前記中間転写体を挟んで前記二次転写ローラと対向する二次転写対向ローラとを有し、
前記二次転写ローラと前記二次転写対向ローラとが前記中間転写体を挟んで形成される二次転写ニップ部で、前記中間転写体に担持されたトナー画像が記録媒体に転写される画像形成装置において、
前記二次転写対向ローラを、前記二次転写ローラの中心に向かって付勢する二次転写対向ローラ付勢手段が設けられると共に、前記二次転写ローラ及び前記二次転写対向ローラとは、互いの中心を結んだ線に沿って移動可能であるように構成され、
前記二次転写ローラ付勢手段の作用により、前記二次転写ニップ部で前記二次転写ローラに付与される加圧力Ｆ２が、前記二次転写対向ローラ付勢手段の作用により、前記二次転写ニップ部で前記二次転写対向ローラに付与される加圧力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする画像形成装置を提案する。

また、本願発明において、前記中間転写体には、所定の張架圧力を付与するためのテンションＴが付与されており、前記二次転写対向ローラ付勢手段の付勢方向に対応する、当該テンションＴの張力成分が、前記加圧力Ｆ１よりも小さいことを提案する。

さらにまた、本願発明において、前記中間転写体が複数の層により構成されており、当該複数の層のうちの少なくとも一層が弾性部材により構成されていることを提案する。

本願発明によれば、複数のローラに回転駆動可能に張架され、且つ、表面にトナー画像を担持する無端状の中間転写体と、前記中間転写体の表面に二次転写ローラ付勢手段によって圧接する二次転写ローラと、前記複数のローラの一つであり、且つ、前記中間転写体を挟んで前記二次転写ローラと対向する二次転写対向ローラとを有し、前記二次転写ローラと前記二次転写対向ローラとが前記中間転写体を挟んで形成される二次転写ニップ部で、前記中間転写体に担持されたトナー画像が記録媒体に転写される画像形成装置において、前記二次転写対向ローラを、前記二次転写ローラの中心に向かって付勢する二次転写対向ローラ付勢手段が設けられると共に、前記二次転写ローラ及び前記二次転写対向ローラとは、互いの中心を結んだ線に沿って移動可能であるように構成され、前記二次転写ローラ付勢手段の作用により、前記二次転写ニップ部で前記二次転写ローラに付与される加圧力Ｆ２が、前記二次転写対向ローラ付勢手段の作用により、前記二次転写ニップ部で前記二次転写対向ローラに付与される加圧力Ｆ１よりも大きくるように構成されているので、記録媒体が二次転写ニップ部に突入した際には、中間転写ベルトを緩める方向に二次転写対向ローラ側が変位させられ、その結果、二次転写ニップから見た中間転写体回転方向下流側のテンションが緩められるので、中間転写体に発生していた負荷トルク変動が軽減され、たとえ厚紙を通紙したとしても、一次転写部で発生するショックジターを軽減することが可能になる。さらに、二次転写ニップ部では、二次転写ローラ及び二次転写対向ローラから常に比較的大きな加圧力が付与されているため、高圧力でニップ部を形成することが可能であり、凹凸を表面に有する例えばエンボス紙などの特殊な紙種であっても、良好な形成画像を得ることが可能になる。

本願発明の画像形成装置の一例を示すための概略断面図である。本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部を抽出して描いた概略断面図であり、当該図においては、記録媒体が二次転写ニップ部に突入する直前の状態を描いている。図２の断面図に対応する本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部を抽出して描いた概略側面図であり、当該図では、記録媒体の搬送方向から眺めた状態の側面図を描いている。本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部を抽出して描いた概略断面図であり、当該図においては、記録媒体が二次転写ニップ部に突入した状態を描いている。図２に対応する概略断面図を用いて、本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部における中間転写体のテンションと、二次転写対向ローラ付勢手段による付勢力との関係を示した図である。

図１は、本願発明の画像形成装置の一例を示すための概略断面図であり、ここに図示される例は、タンデム型フルカラー複写機を示している。なお、以下に説明する本願発明の形態は、本願発明の一実施形態を説明するものであり、したがって、以下に説明される構成だけに限定されるものではないことに注意されたい。例えば、本願発明の画像形成装置は、図１に示したようなフルカラー複写機だけに適用が可能なものではなく、プリンタ、ファクシミリ、又は、これらの少なくとも２つの機能を有する複合機などにも適用が可能なものである。また、以下で図１に基づいて説明する画像形成装置自体の構成と動作については、本願発明の特徴である二次転写ニップ部の構成以外は、当業者にはよく知られているため概略で説明する。

まず、図１に示される画像形成装置１は、主として、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、該画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する読取原稿搬送部１Ｃを備えたスキャナ部１Ｄとを有して構成されている。

ここで、画像形成部１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト２１が配置されており、この中間転写体２１は、複数のローラ２Ａ、２Ｂ及び２Ｃなどに掛けまわされた無端状のベルト部材として構成されている。中間転写体２１の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成、すなわち、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による像を担持可能な像担持体としての感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが中間転写体２１の転写面に沿って並置されている。これら各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、それぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラム状に構成されており、その周りには、画像形成処理を実行する各構成機器乃至手段が配置されていて、これらは、回転方向に順に、例えば、帯電手段としての帯電装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、光書き込み手段としての書き込み装置乃至露光装置５、現像手段としての現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ、及びクリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋなどである。また、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが、中間転写体２１を挟んで、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対向するように配置されていて、これら一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとで一次転写ニップ部が構成される。なお、各符号に付記しているアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、トナーの色別に対応しており、これらアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が付された同一の参照符号の構成部材は、トナー色の違い以外はそれぞれ同一の構成であるため、以下の説明では、添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫを必要に応じて適宜省略して説明する。

各現像装置８には、それぞれのトナー色に対応したカラートナーが収容されている。中間転写体２１は、駆動ローラ２Ｂと、従動ローラ２Ａ、２Ｃとに掛け回された無端状のベルトとして構成されており、駆動ローラ２Ｂの回転駆動によって、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとの対峙位置において、これらと同方向（中間転写ベルト２１が図１中時計回り方向に回転する方向）に回転移動可能な構成を有している。また、従動ローラ２Ａと中間転写体２１を挟んで対向する位置には、中間転写体２１の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置１０が設けられている。

次に、このような構成の画像形成装置における画像形成動作を説明する。まず、ここに図示した画像形成装置１ではスキャナ部１Ｄにおいて、形成されるべき画像を有する原稿の画像が読み取られるが、このスキャナ装置は、例えば、読取面で光学的に原稿画像を読取る周知のスキャナ装置として構成されている。スキャナ装置１Ｄとしては、図示した例は、読取面に原稿を搬送する自動原稿送り装置１Ｃを備えたタイプのものであるが、これとは相違して、読取面に原稿を使用者自らが載置するタイプであってもよい。

次いで、上記した感光体３が図示しない駆動源により反時計回り方向に回転駆動され、このとき感光体３表面にやはり図示しない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。この表面電位を初期化された感光体３の表面が、今度は帯電装置４によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体３表面には、スキャナ部１Ｄで読取られた画像に対応した露光装置５からのレーザ光が照射され、これによって感光体３表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体３に露光される画像情報は、スキャナ部１Ｄで読取られた所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各トナー色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体３上に形成された静電潜像は、現像装置８を通る際に、現像装置８からの各色トナーが付与され、顕像化されたトナー像として可視化される。

また、中間転写体２１は、図中時計回り方向に走行駆動させられるが、上記した一次転写ローラ７には、感光体３上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加される。これにより、感光体３と中間転写体２１との間に転写電界が形成され、感光体３上のトナー像が、その感光体３と同期して回転駆動される中間転写体２１上に静電的に一次転写される。このように、一次転写される各色トナー像は、中間転写体２１の搬送方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写体２１上に重ね合わされ、所望のフルカラー画像が当該中間転写体２１上に形成されることになる。なお、一次転写後に感光体３上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置６により除去・回収され、また、クリーニング後の感光体３は、図示しない除電ランプによりその表面上の電位が初期化され、次に作像工程に備えることになる。

その一方で、画像を形成されるべき記録媒体としての用紙Ｐは、給紙部１Ｂの給紙トレイ４０Ａ、４０Ｂに積載された用紙束から給紙コロなどの適宜適切な搬送部材の作用によりレジストローラ対３０まで一枚ごとに分離されて給送される。なお、給紙部１Ｂは、給紙トレイ４０Ａ、４０Ｂや給紙コロなどを備え、給紙トレイ４０Ａ、４０Ｂ上に積層された記録媒体としての用紙Ｐを画像形成部１Ａに向けて給紙する周知の構成である。レジストローラ対３０まで搬送された用紙Ｐは、未だ回転駆動を開始していないレジストローラ対３０のニップ部に先端を突き当てられ、その際に、所謂ループを形成することで、用紙Ｐのレジストレーション（所謂斜めズレ補正）が行われる。その後、中間転写体２１上に担持されたフルカラートナー像とのタイミングを図って、レジストローラ対３０の回転駆動が開始され、中間転写体２１が巻きつけられた支持ローラの一つである二次転写対向ローラ２Ｃと、これに中間転写体２１を介して対向する二次転写ローラ９とで構成される二次転写ニップ部に向けて用紙Ｐが送出される。

本実施例では、二次転写対向ローラ２Ｃに、中間転写体２１表面におけるトナー像のトナー帯電極性と同極性の転写電圧が印加され、これによって中間転写体表面に形成されたフルカラートナー像が用紙Ｐ上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙Ｐは、通常公知の定着装置１１までさらに搬送され、当該定着装置１１を通過するときに、この定着装置１１に配置された定着ローラと加圧ローラとが有する熱と圧力との作用によって、トナー像が半永久画像として用紙Ｐに定着される。定着工程を経た画像形成後の用紙Ｐは、排出トレイ１３などの排出部に排出されることで画像形成動作が完了する。なお、二次転写ローラ９及び二次転写対向ローラ２Ｃが配置される二次転写部で記録媒体に転写されずに中間転写体２１上に残留した二次転写残トナーは、従動ローラ２Ａに対向配置されている中間転写体クリーニング手段１０により取り除かれ回収される。

なお、本願発明の構成に対して必須ではないが、図示した例の画像形成装置１には、用紙Ｐの両面に画像を形成する際に、一旦その表面に画像が形成された用紙Ｐの裏面側にも画像を形成するために、用紙Ｐの表裏を反転するための反転搬送経路２０も通常公知の如く設けられている。

ここで、一次転写部の構成の一例をより詳細に紹介すると、本実施形態における一次転写部の構成としては、中間転写体２１の裏面側から一次転写ローラ７が、図示しない軸受と圧縮スプリングにより中間転写体２１を介して感光体３に所定の圧力で押圧されていると共に、当該一次転写ローラ７は、中間転写体２１の回転動作に対して連れ廻りするようになっている。また、一次転写ローラ７の中間転写体２１に対する当接位置は、感光体３の中心位置に対して１〜２ｍｍ程度だけ中間転写体２１の回転駆動方向下流側にオフセットされた位置で当接するよう設定されている。さらにまた、この一次転写ローラ７は、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料（例えば、中抵抗の発泡ゴム）を巻き付けた形態で構成されていて、その体積抵抗率は１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍ、好ましくは１０^７〜１０^９Ω・ｃｍの範囲にある。材料は発泡ゴムに限定されることはなく、中抵抗のソリッドゴムでも同様に用いることが可能である。さらにまた、ここに図示した例の一次転写工程では、一次転写ローラ７への一次転写バイアス印加は、極性がプラスの定電流電源を用いており電流設定値はほぼ２０〜４０μＡの範囲である。

また、本願発明に用いられる二次転写部の構成の一例をより詳細に紹介すると、二次転写対向ローラ２Ｃは、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料を巻き付けた形態で構成されている。ここに図示した実施形態の一例としては、二次転写対向ローラ２Ｃは中抵抗ソリッドゴムが用いられており、その体積抵抗率は１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍ、好ましくは１０^７〜１０^９Ω・ｃｍの範囲にある。さらにまた、二次転写ローラ９も中抵抗の発泡ゴムが用いられており、その体積抵抗率は１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍ、好ましくは１０^７〜１０^９Ω・ｃｍの範囲にある。

本願発明の二次転写工程においては、二次転写対向ローラ２Ｃにはトナーと同極性のマイナス極性のバイアスが印加され、この電源としては定電流電源が用いられ、且つ、電流設定値はほぼ３０〜５０μＡの範囲にある。このような定電流電源の作用により、アースにつながれる二次転写ローラ９を対向側として、中間転写体２１上のマイナス極性のトナーを記録媒体側へ押し出す方向に二次転写電界が印加されている。

本願発明に用いられる中間転写体２１の具体的な実施例としては、単層構成のベルトとして、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＣ（ポリカーボネ−ト）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂により構成されている。その体積抵抗率は１０^６〜１０^１０Ω・ｃｍ、好ましくは１０^８〜１０^１０Ω・ｃｍの範囲である。また、その表面抵抗率は１０^６〜１０^１２Ω／ｃｍ^２、好ましくは１０^８〜１０^１２Ω／ｃｍ^２の範囲である。また、厚みは５０〜１００μｍの範囲であり、ヤング率（縦弾性率）は３０００Ｍｐａ以上が望ましく、回転駆動による伸び、曲げ、しわ、波打ちに耐えるに十分な機械強度が要求される。

中間転写体２１の他の実施例として、上記のＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＣ（ポリカーボネ−ト）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂の単層構成の中間転写体２１の表面側にのみ、ベルトの層自体の体積抵抗率よりもわずかに高抵抗の表層を設けたベルト構成を採用することもできる。この表層の厚みとしては、１〜１０μｍ程度が望ましい。このような中間転写体を採用した場合には、当業者に「白ポチ」と称される異常画像を改善することができるようになる。この白ポチとは、特に樹脂中にカーボンを分散させて抵抗制御を行うタイプのベルトにおいて、一度定着を通過して用紙中の水分量が減少して抵抗が上昇した状態の用紙への二次転写工程で発生する現象であり、カーボン分散状態のばらつきにより転写電流が集中して流れる経路ができて、その部分のトナーがはじき飛ばされて白く抜ける現象である。表面に高抵抗層を設けることにより、転写電流の局所的な集中が緩和されるため、所謂「白ポチ」と当業者に称される異常画像が改善できることが知られている。

更に別の中間転写体２１の他の実施例として、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＣ（ポリカーボネ−ト）、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂により構成された基層５０〜１００μｍの上に、ウレタン、ＮＢＲ、ＣＲ等のゴム材料に同様にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した材料からなる弾性層を１００〜５００μｍ設け、さらに、表層には１〜１０μｍ程度の厚みを持ったフッ素系のゴム、或いは樹脂（或いは、それらのハイブリッド材料でも可）のコーティングを施したり、弾性材料のべたつきを抑えるために表面に微粒子を付着させた多層ベルトを用いる構成を採用することができる。このように、中間転写体２１を複数の層により構成し、当該複数の層のうちの少なくとも一層が弾性部材により構成されていると（すなわち、弾性中間転写体を用いると）、紙繊維の密度が低い紙や、紙表面に５０〜２００μｍの凹凸を有する、いわゆるエンボス紙といわれる種類の記録媒体においても、弾性層が凹部へ追従するため凹部へのトナー転写性が良好になり、所謂ベタ埋り改善効果が得られるため好適である。

次に、本願発明で特徴的な二次転写ニップ部について、図２〜５を用いて説明する。図２は、本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部を抽出して描いた概略断面図であり、この図２では、記録媒体としての用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入する直前の状態を示している。また、図３は、図２の断面図に対応する側面図であって、当該図では、記録媒体の搬送方向から眺めた状態（図１に示される記録媒体搬送方向の矢印の方向から眺めた状態）の側面図として描かれている。

まず、図２及び図３に示されるように、本願発明の二次転写ニップ部は、二次転写対向ローラ２Ｃと二次転写ローラ９とが、図中右方から左方に移動する中間転写体２１を所定のニップ圧で挟み込むことで構成されている。ここで、本願発明の斥力ローラとして構成される二次転写ローラ２Ｃは、両端の軸受部分をベアリング２３により回転可能に支持されており、さらに、当該ベアリング２３は、例えば加圧スプリングである二次転写対向ローラ付勢手段２５の付勢力を加圧部材２４を介して受けて、図中下方に付勢されている。また、このベアリング２３は、ベアリングガイド３１に嵌挿されていて、このベアリングガイド３１の側面に沿って、図中上下方向に移動可能なように構成されている。なお、図２に示されるような用紙Ｐが未だ二次転写ニップ部に到達していない状態では、ベアリング２３は、ベアリングガイド３１の下方面に当接してそれ以上は下方に移動しないように構成されていると共に、この位置で、二次転写ローラ９と中間転写体２１を挟んだ適切な二次転写ニップ部を構成するようになっている。また、この二次転写ニップ部において、二次転写対向ローラ付勢手段２５の作用により、二次転写対向ローラ２Ｃに付与される付勢力の大きさは、加圧力Ｆ１となるように構成されている。

その一方で、二次転写ローラ９は、両端の軸受部分をベアリング２７により回転可能に支持されており、さらに、当該ベアリング２７は、例えば加圧スプリングである二次転写ローラ付勢手段２９の付勢力を加圧部材２６を介して受けて、図中上方に付勢されている。また、このベアリング２７は、ベアリングガイド３３に嵌挿されていて、このベアリングガイド３３の側面に沿って、図中上下方向に移動可能なように構成されている。なお、図２に示されるような用紙Ｐが未だ二次転写ニップ部に到達していない状態では、ベアリング２７は、ベアリングガイド３３の上方面に当接してそれ以上は上方に移動しないように構成されていると共に、この位置で、二次転写対向ローラ２Ｃと中間転写体２１を挟んだ適切な二次転写ニップ部を構成するようになっている。また、この二次転写ニップ部において、二次転写ローラ付勢手段２９の作用により、二次転写ローラ９に付与される付勢力の大きさは、加圧力Ｆ２となるように構成されている。したがって、二次転写ニップ部におけるニップ圧力は、加圧力Ｆ１とＦ２との合成力となる。なお、加圧力Ｆ２が加圧力Ｆ１よりも大きくなるように、二次転写ローラ付勢手段２９と二次転写対向ローラ付勢手段２５とは、それらの付勢力が調整されている。

このように構成される二次転写ニップ部に、図４に描かれるように記録媒体としての用紙Ｐが搬送されてくると、用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入した瞬間に、二次転写対向ローラ２Ｃと二次転写ローラ９とには、用紙の厚み分だけ上下方向に離間させるような力が作用することになる。なお、図４は、本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部を抽出して描いた概略断面図であり、当該図においては、記録媒体が二次転写ニップ部に突入した状態が描かれている。図４に示されるように、本願発明では、前記した加圧力Ｆ１が加圧力Ｆ２よりも大きいために、このように二次転写ニップ部に用紙Ｐが突入すると、二次転写対向ローラ２Ｃの方が、用紙の厚み分だけ上昇量ｄとして上方に移動することになる。

ここで、従来技術においては、二次転写対向ローラ２Ｃは、画像形成装置に対して位置固定されて配置されているため、図４に示されるように用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入する際には、二次転写ローラ９の方が下方に移動することで、用紙Ｐを二次転写ニップ部に通過させることになる。しかしながら、この場合には、中間転写体２１に瞬間的に負荷トルク変動、すなわち、中間転写体２１の回転移動を阻止するようなブレーキがかかり、二次転写ニップ部入口側のテンションＴ１が緩み方向に、二次転写ニップ部出口側のテンションＴ２が引っ張られる方向に中間転写体２１の負荷トルクが変動してしまう。また、この負荷トルク変動は、用紙Ｐが厚紙である場合に、特に顕著に現れてしまっていた。この二次転写ニップ部出口側におけるテンションＴ２の上昇に起因する中間転写体２１の速度変動が、中間転写体２１の回転駆動方向下流側に配置されている一次転写ニップ部まで伝播してしまい、複数枚の画像を形成しようとする際に、現在二次転写されている画像より後に形成されるトナー像が一次転写ニップ部で一次転写されている場合には、この中間転写体２１に転写されるべき一次転写トナー像にショックジターが発生してしまっていた。

これに対して、本願発明では、用紙Ｐが二次転写ニップ部に突入した際に、二次転写対向ローラ２Ｃ側が上方に移動するため、二次転写ニップ部出口側のテンションＴ２の上昇がこの上方移動に応じてキャンセルされ、その結果、一次転写ニップ部でのショックジターを軽減することが可能になる。また、二次転写ローラ９及び二次転写対向ローラ２Ｃ共に、二次転写ニップ部を形成する方向に、すなわち互いのローラ中心に向かって付勢されているため、大きなニップ圧力を達成することができるだけでなく、常に、両ローラ９及び２Ｃからニップ圧が付与されているので、表面に凹凸があるエンボス紙などの特殊な記録媒体種であっても、転写性能が損なわれることがない。すなわち、本願発明の構成を採用すれば、高圧力の圧接力で二次転写ニップ部を構成した場合であっても、厚紙を通紙したときに発生するショックジターを低減させることが可能になる。

ここで、図５を用いて、本願発明の画像形成装置における二次転写ニップ部における中間転写体２１のテンションＴと、二次転写対向ローラ付勢手段２５による付勢力との関係を説明する。中間転写体２１は、（例えば、図示しないテンションローラなどを用いて、あるいは、自身の張力を用いて）所定のテンションＴを有するように、複数のローラに張架乃至掛けまわされている。ここで、本願発明では、中間転写体２１が掛け回されるローラの一つでもある二次転写対向ローラ２Ｃを変位可能に構成しているため、中間転写体２１のテンションＴと、二次転写対向ローラ２Ｃを二次転写ローラ９の方へ付勢する二次転写対向ローラ付勢手段２５による加圧力Ｆ１との力関係が不適切であると、二次転写ニップ部が適切に形成されない恐れがある。すなわち、テンションＴにおける、二次転写対向ローラ付勢手段の不正方向に対応する張力成分Ｔｙが、二次転写対向ローラ付勢手段の加圧力Ｆ１よりも大きいと、二次転写対向ローラ２Ｃが二次転写ニップ部から離れる方向に変位してしまう恐れがあるため、本願発明では、テンションＴの張力成分Ｔｙが加圧力Ｆ１よりも小さくなるように構成する。このように構成することで、記録媒体が二次転写ニップ部に通紙された際にだけ、二次転写対向ローラ２Ｃが上方に移動することが可能になる。

これまで、図２〜５を用いて本願発明の好適な例を説明してきたが、本願発明はここに図示した例に限られない。例えば、図２〜５における実施形態では、発明の理解を深めるために、二次転写ニップ部が水平方向に構成されて、二次転写ローラ９及び二次転写対向ローラ９Ｃが図中上下方向に移動するように構成されているが、例えば、二次転写ニップ部が斜めに構成され、これに伴って、二次転写ローラ９及び二次転写対向ローラ９Ｃが斜めに移動可能であるように構成される場合であっても、本願発明の構成を達成することができる。これを言い換えれば、二次転写ローラ９及び二次転写対向ローラ２Ｃとは、互いの中心を結んだ線に沿って移動可能であるように構成されればよい。

本願発明は、電子写真方式の画像形成装置における二次転写ニップ部に好適に利用することができる。

１カラー複写機（画像形成装置）
２Ｃ二次転写対向ローラ（斥力ローラ）
３感光体
７１次転写ローラ
８現像装置
２１中間転写体
２３（二次転写対向ローラ）ベアリング
２４（二次転写対向ローラ）加圧部材
２５二次転写対向ローラ付勢手段
２７（二次転写ローラ）ベアリング
２８（二次転写ローラ）加圧部材
２９二次転写ローラ付勢手段
３１（二次転写対向ローラ）ベアリングガイド部
３３（二次転写ローラ）ベアリングガイド部
Ｐ記録媒体（用紙）
Ｆ１二次転写対向ローラ加圧力
Ｆ２二次転写ローラ加圧力
Ｔ中間転写体テンション
Ｔ１二次転写ニップ部入口側の中間転写体テンション
Ｔ２二次転写ニップ部出口側の中間転写体テンション

特開２００８−９６５５７号公報

Claims

複数のローラに回転駆動可能に張架され、且つ、表面にトナー画像を担持する無端状の中間転写体と、
前記中間転写体の表面に二次転写ローラ付勢手段によって圧接する二次転写ローラと、
前記複数のローラの一つであり、且つ、前記中間転写体を挟んで前記二次転写ローラと対向する二次転写対向ローラとを有し、
前記二次転写ローラと前記二次転写対向ローラとが前記中間転写体を挟んで形成される二次転写ニップ部で、前記中間転写体に担持されたトナー画像が記録媒体に転写される画像形成装置において、
前記二次転写対向ローラを、前記二次転写ローラの中心に向かって付勢する二次転写対向ローラ付勢手段が設けられると共に、前記二次転写ローラ及び前記二次転写対向ローラとは、互いの中心を結んだ線に沿って移動可能であるように構成され、
前記二次転写ローラ付勢手段の作用により、前記二次転写ニップ部で前記二次転写ローラに付与される加圧力Ｆ２が、前記二次転写対向ローラ付勢手段の作用により、前記二次転写ニップ部で前記二次転写対向ローラに付与される加圧力Ｆ１よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
前記中間転写体には、所定の張架圧力を付与するためのテンションＴが付与されており、前記二次転写対向ローラ付勢手段の付勢方向に対応する、当該テンションＴの張力成分が、前記加圧力Ｆ１よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記中間転写体が複数の層により構成されており、当該複数の層のうちの少なくとも一層が弾性部材により構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。