JP3717688B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラー画像形成装置のような画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置としては、例えば、特開平５−１４２９５５号公報に掲載されたものがある。すなわち、この第１の従来例は、単一の感光体上に、各色毎に現像したトナー画像を順次形成し、その感光体上のトナー画像を各色毎に順次中間転写体ドラムに一次転写し、その中間転写体ドラム上に４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー画像が多重転写された後、中間転写体ドラムに接近して配置された二次転写装置により、中間転写体ドラム上の４色のトナーにより作られた多重トナー画像を転写用紙に二次転写するようになっており、剥離装置がＡＣコロナ放電により中間転写体ドラムへの転写用紙の静電吸着力を減じて、転写用紙を中間転写体ドラムから剥離するようになっていた。
【０００３】
また他の従来の画像形成装置としては、実開昭５８−１５７３４７号公報に掲載されたものがある。この第２の従来例は、転写シート材の搬送方向の感光体ドラムよりも手前側のレジストローラー対のうち、転写用紙の画像形成する側の面に接するローラーの硬度を、その画像形成する側の面の裏面に接するローラーの硬度よりも低くすることによって、転写用紙の画像形成する側の面が凸状に湾曲するように塑性変形して、転写用紙が感光体ドラムから剥離し易くするようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来例にあっては、中間転写体ドラムの直径が大きいときは、二次転写後の転写用紙が剥離するときに剥離力の中心となる、転写用紙がまっすぐの状態に戻ろうとする弾性復元力が、中間転写ベルトの二次転写部のベルトを支持する支持ローラーの径が小さい中間転写ベルト方式に比べて小さくなる。
【０００５】
特に中間転写体ドラムの円周方向に沿うように転写用紙が湾曲している場合は、上記弾性復元力は極めて小さくなり、極端な場合には転写用紙が中間転写体ドラムの円周方向にくっついて巻き付いてしまうという問題があった。このため、ＡＣコロナ放電により転写用紙の中間転写体ドラムへの静電吸着力を減じても、中間転写体ドラムの円周方向に沿うように転写用紙が大きく湾曲している場合は、中間転写体ドラムから転写用紙を剥離できないおそれがあった。
【０００６】
また上記第２の従来例にあっては、レジストローラー対により転写用紙の画像形成する側の面が凸になるように転写用紙を塑性変形する方法において、レジストローラーの直径やローラー相互間の押圧力の大きさ等が不適切な場合は、ローラー相互間の押圧力により一方のローラーの撓み量が大きくなって、ローラーの長さ方向にわたって均一に転写用紙を塑性変形させることができないため、期待したように転写用紙の湾曲の効果が得られず、感光体ドラムから転写用紙を確実に剥離できないおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、転写シート材に転写する感光体または中間転写体ドラムの直径が大きい場合でもその感光体または中間転写体ドラムから転写用紙が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、
表面に静電潜像及びトナー画像を形成するための感光体と、
前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された後の感光体の表面電荷を画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の露光により形成された静電潜像を各色毎に現像してトナー画像を形成する１または複数の現像手段と、
前記トナー画像を転写シート材に転写させる転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記転写シート材の搬送方向の前記転写手段よりも手前側に転写シート材の画像形成する側の面が凸状に湾曲するように塑性変形させる塑性変形手段を設け、
前記塑性変形手段が、前記転写シート材の画像形成する側の面に接する弾性ローラーと、転写シート材の画像形成する側の面の裏側の面に接する剛体ローラーとにより構成され、
前記弾性ローラーから受ける押圧力によって生じる前記剛体ローラーの撓みを軽減させるように、この剛体ローラーにその軸線方向の複数の位置の各々で接触して支持する複数のローラー状の支持部材がその軸線上で回転可能に設けられた剛体ローラー支持部材を有する構成としたものである。
【０００９】
このような構成の画像形成装置によれば、転写シート材に転写する感光体または中間転写体ドラムの直径が大きい場合でも、塑性変形手段により転写シート材の画像形成する側の面を凸状に湾曲させるように塑性変形すると共に、剛体ローラーが弾性ローラーから受ける押圧力によって剛体ローラーに生じる撓みを軽減させるように剛体ローラー支持部材を設けたため、レジストローラー相互間の押圧力により剛体ローラーの撓み量が大きくなることを防止することができるので、剛体ローラーの長さ方向にわたって均一に転写シート材を塑性変形させることができ、感光体または中間転写体ドラムから転写シート材が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１ないし図３は、本発明による画像形成装置の第１の実施の形態について説明するために参照する図である。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成図である。このカラー画像形成装置には、感光体ドラム１、スコロトロン帯電器等の帯電装置２、レーザー光ユニット３、各色毎の４個の現像装置４ａ〜４ｄ、転写前除電ランプ５、クリーニング装置６、主除電ランプ７、中間転写体ドラム８、転写ローラー９、分離器１０、一対のレジストローラー１２，１３が設けられている。
【００１２】
図１に示すカラー画像形成装置において、感光体ドラム１の感光面（円周表面）は、スコロトロン帯電器等の帯電装置２（帯電手段）により帯電され、この帯電された感光体ドラム１の感光面は、その表面電荷を画像情報に基づいてレーザー光ユニット３（露光手段）により露光されて静電潜像が形成される。
【００１３】
この静電潜像は４つの現像装置４ａ〜４ｄ（現像手段）により、例えばマゼンタ（赤）、イエロー（黄）、シアン（青）のカラートナーと、ブラック（黒）のトナーを用いて順に現像され、この現像の度にカラートナー画像は中間転写体ドラム８の表面上に順に一次転写されて、最終的に中間転写体ドラム８上に多重転写されるようになっている。
【００１４】
１色目は、感光体ドラム１に対して帯電装置２による帯電、レーザー光ユニット３による露光、及び現像装置４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され、その１色目のトナー画像以外の非画像領域の残留電荷を転写前除電ランプ５により除電した後、感光体ドラム１から中間転写体ドラム８上に一次転写される。
【００１５】
２色目は、クリーニング手段６で１色目の残留トナーがクリーニングされ、主除電ランプ７で除電した後、再び感光体ドラム１に対して帯電装置２による帯電、レーザー光ユニット３による露光、及び現像装置４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され、その２色目のトナー画像以外の非画像領域の残留電荷を転写前除電ランプ５により除電した後、感光体ドラム１から中間転写体ドラム８上に一次転写される。
【００１６】
３色目，４色目も上記２色目と同様に、感光体ドラム１から中間転写体ドラム８上に順に一次転写されることにより、最終的に中間転写体ドラム８上に多重転写される。
【００１７】
感光体ドラム１から円周表面にカラートナー画像を多重転写された中間転写体ドラム８は、転写ローラー９との間に挾まれて送られる転写用紙１５（転写シート材）にその多重のカラートナー画像を二次転写するようになっている。カラートナー画像を二次転写された転写用紙１５は、転写ローラー９と中間転写体ドラム８との間を通過した後、分離器１０により帯電を消去されて中間転写体ドラム８から分離し、矢印Ｆ方向に送られて図示しない定着装置によりフルカラー画像として定着される。
【００１８】
また中間転写体ドラム８の直径は、７０〜２４０ｍｍφ位の大きさが用いられる。中間転写体ドラム８の直径が小さすぎるとＡ４サイズの多重転写像を形成できなくなるため、７０ｍｍφ以上であることが好ましく、このように中間転写体をドラム形状にすることにより色ズレも低減することができる。また、分離器１０は、ＡＣ鋸歯放電器で形成し、印加電圧をＤＣ＋１．２ｋＶ、ＡＣ１１Ｖｐｐ、周波数１ｋＨｚのものを用いる。
【００１９】
一対のレジストローラー１２，１３のうち、転写用紙１５の画像形成用面１５ａの裏面１５ｂに接するレジストローラー１２は、金属等の剛体により形成された剛体ローラーであり、その直径は３ｍｍφ〜１２．５ｍｍφに設定される。
【００２０】
転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａに接するレジストローラー１３は、ゴムのような弾性体により形成された弾性ローラーであり、その直径は１８ｍｍφ〜２６ｍｍφ、レジストローラー１３の軸心部の剛体の芯金１３ａの直径は１２ｍｍφ〜１６ｍｍφであり、その芯金１３ａの直径はレジストローラー１２の直径より大きい。このように芯金１３ａの直径を大きくすることで、レジストローラー１２から高い荷重がかかっても、芯金１３ａが撓むのを抑えることができる。
【００２１】
このような一対のレジストローラー１２，１３を用いることにより、転写用紙１５の搬送方向の中間転写体ドラム８よりも手前側において、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させるように塑性変形することができる。このため、中間転写体ドラム８の直径が大きい場合でも、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させるように塑性変形することにより、中間転写体ドラム８から転写用紙１５が剥離しにくくなるのを防止することができる。
【００２２】
なお、本実施例ではレジストローラー１２，１３を塑性変形手段としたが、レジストローラー１２，１３と別に設けた構成であってもよい。
また、本実施例では中間転写体ドラム８を設けたカラー画像形成装置について説明したが、他の画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。
【００２３】
図２は、中間転写体ドラム８の直径が１５６ｍｍφの場合の、転写用紙１５の湾曲半径（カール半径）と弾性復元エネルギーとの関係を示すグラフである。
【００２４】
同図から、転写用紙１５が中間転写体ドラム８に巻き付く方向、すなわち転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａが凹に湾曲する方向である逆の湾曲（逆カール）を有する転写用紙１５を、レジストローラー１２，１３により矯正して、転写用紙１５が中間転写体ドラム８から剥離する方向、すなわち転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａが凸に湾曲する方向である順方向の湾曲（順カール）に塑性変形することにより、転写用紙１５の中間転写体ドラム８から分離する弾性復元エネルギーが増大して、転写用紙１５の中間転写体ドラム８からの剥離性能が向上することが分かる。
【００２５】
この結果、二次転写後の転写用紙１５に、分離器１０により必要以上にトナーと同極性の電荷を付加しなくても、転写用紙１５が中間転写体ドラム８から分離できるようになるため、転写用紙１５にトナーと同極性の電荷を必要以上に付加することによる転写不良を防止して高画質を得ることができる。
【００２６】
ところで、図１及び図３に示すように、レジストローラー１２のレジストローラー１３と反対側には支持ローラー１７（レジストローラー支持部材）が設けられている。支持ローラー１７は、丸棒状の芯金部材１７ａの周りに、摩擦係数が低く、耐摩耗性の高い支持部材１７ｂが設けられ、この支持部材１７ｂがレジストローラー１２に接触してレジストローラー１３からの押圧力を背面側で支持するようになっている。
【００２７】
従来の画像形成装置においては本発明のような支持ローラー１７がなかったため、レジストローラー１２の直径や、レジストローラー１２，１３の相互間の押圧力の大きさが不適切な場合は、図９，図１０に示すように、その押圧力によりレジストローラー１２の撓み量が大きくなる場合があり、レジストローラー１２の長さ方向の中央部がほとんどレジストローラー１３から離れてニップ深さが零となる場合があった。
【００２８】
これに対し本発明のように支持ローラー１７を設けると、図３，図４に示すように、レジストローラー１２の長さ方向の中央部がレジストローラー１３から離れることはなくなり、ニップ深さがレジストローラー１２の両端の値に近づいて、レジストローラー１２がレジストローラー１３から受ける押圧力によりレジストローラー１２に生じる撓みを軽減させることができる。このため、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させて、中間転写体ドラム８から転写用紙１５が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる。
【００２９】
このような支持ローラー１７は、レジストローラー１３とレジストローラー１２の中心同士を結んだ線から、レジストローラー１２の中心の回りに９０度以上２７０度以下の角度位置で、レジストローラー１２に接してレジストローラー１２を支持することで、レジストローラー１３の方向に押圧することとなる。
【００３０】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。前記第１の実施の形態においては、支持ローラー１７の芯金部材１７ａがレジストローラー１３とほぼ同じ長さを有していたのに対し、この第２の実施の形態は、支持ローラー１９（レジストローラー支持部材）の芯金部材１９ａがレジストローラー１３の数分の１かずつの長さに分割されている。
【００３１】
そして、その分割された芯金部材１９ａにはレジストローラー１２の回転軸の撓み量と、レジストローラー１３の回転軸の撓み量がほぼ一致するように最適化された支持力Ｐ1，Ｐ2…Ｐｎが加えられる。
【００３２】
前記第１の実施の形態においては、支持ローラー１７の芯金部材１７ａの両端部に支持力Ｐが加えられているだけであるため、十分に支持ローラー１７の芯金径を大きくしなければ、レジストローラー１３及び支持ローラー１７のそれぞれの撓み量が無視できなくなる。そのために、図４に示すように、レジストローラー１２の長さ方向の中央部のニップ深さが両端部に比べて多少は小さくなることは避けられない。
【００３３】
これに対し、この第２の実施の形態は、分割された支持ローラー１９の芯金部材１９ａの各々に支持力Ｐが加えられ、レジストローラー１２の全体の長さ途中の複数箇所に支持力Ｐ1〜Ｐｎが加えられるので、図６に示すように、レジストローラー１２の全体の長さすべてにわたってニップ深さを均一に設定することが可能となっている。
【００３４】
このため、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させるように、塑性変形手段を構成するレジストローラー１２，１３によって塑性変形することにより、中間転写体ドラム８から転写用紙１５が剥離しにくくなるのをさらに確実に防止することができる。
【００３５】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。前記第１，第２の実施の形態においては、図１に示すように、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側に支持ローラー１７を１本、又は複数本の支持ローラー１９を１列に配置していたのに対し、この第３の実施の形態は、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側に支持ローラー２１，２２（レジストローラー支持部材）を２本、又は各々が複数本の支持ローラー２１，２２を２列に配置した点において異なるものである。
【００３６】
そして、支持ローラー２１は、レジストローラー１３とレジストローラー１２の各々の中心を結んだ線から９０°ないし１８０°の範囲内の角度θ1の角度位置に配置され、支持ローラー２２は、レジストローラー１３とレジストローラー１２の各々の中心を結んだ線から１８０°ないし２７０°の範囲内の角度θ2の角度位置に配置されている。
【００３７】
このような第３の実施の形態によれば、レジストローラー１３の押圧力や回転力によってレジストローラー１２の中心位置が図７中左右方向に移動することを、２組の支持ローラー２１，２２の支持力Ｐによって防止することができるので、前記第１，第２の実施の形態よりもさらに確実に、レジストローラー１２の全体の長さにわたってニップ深さが一定したものとすることができる。
【００３８】
図８は、本発明の第４の実施の形態を示す図である。前記第１ないし第３の実施の形態においては、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側にローラー状の支持ローラー１７，１９，２１，２２を設けたのに対し、この第４の実施の形態においては、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側に、レジストローラー１２の半径より少し大きめの半径の凹状摺動面２４ａを有する、支持部材２４（レジストローラー支持部材）を設けた点において異なるものである。そしてその支持部材２４の先端部には、摩擦係数が低く、耐摩耗性の高い摺動部材２４ｂが設けられている。
【００３９】
このような第４の実施の形態によれば、支持部材２４の先端部の摺動部材２４ｂに凹状摺動面２４ａを設けることにより、レジストローラー１２の中心位置が図８中左右方向に移動することを防止することができるので、前記第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について具体的に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その他にも各種の変更が可能なものである。
【００４１】
【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、転写シート材に転写する感光体または中間転写体ドラムの直径が大きい場合でも、塑性変形手段により転写シート材の画像形成する側の面を凸状に湾曲させるように塑性変形すると共に、剛体ローラーが弾性ローラーから受ける押圧力によって剛体ローラーに生じる撓みを軽減させるように剛体ローラー支持部材を設けたため、レジストローラー相互間の押圧力により剛体ローラーの撓み量が大きくなることを防止することができるので、剛体ローラーの長さ方向にわたって均一に転写シート材を塑性変形させることができ、感光体または中間転写体ドラムから転写シート材が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成図である。
【図２】転写用紙１５のカール半径と弾性復元エネルギーとの関係を示したグラフである。
【図３】図１におけるレジストローラー１３，１２及び支持ローラー１７の断面側面図である。
【図４】図３におけるレジストローラー１３と１２との間の各長さ位置におけるニップ深さを示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示すレジストローラー１３，１２及び支持ローラー１９の断面側面図である。
【図６】図５におけるレジストローラー１３とレジストローラー１２との間の各長さ位置におけるニップ深さを示すグラフである。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示すレジストローラー１３，１２及び支持ローラー２１，２２の断面正面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示すレジストローラー１３，１２及び支持部材２４の断面正面図である。
【図９】従来の画像形成装置に用いられていたレジストローラー１３とレジストローラー１２の断面側面図である。
【図１０】図９におけるレジストローラー１３と１２との間の各長さ位置におけるニップ深さを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ レーザー光ユニット
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ 転写前除電ランプ
６ クリーニング装置
７ 主除電ランプ
８ 中間転写体ドラム
９ 転写ローラー
１０ 分離器
１２，１３ レジストローラー
１３ａ 芯金
１５ 転写用紙
１５ａ 画像形成する側の面
１５ｂ 画像形成する側の面の裏面
１７，１９，２１，２２ 支持ローラー
１７ａ，１９ａ 芯金部材
１７ｂ 支持部材
２４ 支持部材
２４ａ 凹状摺動面
２４ｂ 摺動部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラー画像形成装置のような画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置としては、例えば、特開平５−１４２９５５号公報に掲載されたものがある。すなわち、この第１の従来例は、単一の感光体上に、各色毎に現像したトナー画像を順次形成し、その感光体上のトナー画像を各色毎に順次中間転写体ドラムに一次転写し、その中間転写体ドラム上に４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー画像が多重転写された後、中間転写体ドラムに接近して配置された二次転写装置により、中間転写体ドラム上の４色のトナーにより作られた多重トナー画像を転写用紙に二次転写するようになっており、剥離装置がＡＣコロナ放電により中間転写体ドラムへの転写用紙の静電吸着力を減じて、転写用紙を中間転写体ドラムから剥離するようになっていた。
【０００３】
また他の従来の画像形成装置としては、実開昭５８−１５７３４７号公報に掲載されたものがある。この第２の従来例は、転写シート材の搬送方向の感光体ドラムよりも手前側のレジストローラー対のうち、転写用紙の画像形成する側の面に接するローラーの硬度を、その画像形成する側の面の裏面に接するローラーの硬度よりも低くすることによって、転写用紙の画像形成する側の面が凸状に湾曲するように塑性変形して、転写用紙が感光体ドラムから剥離し易くするようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来例にあっては、中間転写体ドラムの直径が大きいときは、二次転写後の転写用紙が剥離するときに剥離力の中心となる、転写用紙がまっすぐの状態に戻ろうとする弾性復元力が、中間転写ベルトの二次転写部のベルトを支持する支持ローラーの径が小さい中間転写ベルト方式に比べて小さくなる。
【０００５】
特に中間転写体ドラムの円周方向に沿うように転写用紙が湾曲している場合は、上記弾性復元力は極めて小さくなり、極端な場合には転写用紙が中間転写体ドラムの円周方向にくっついて巻き付いてしまうという問題があった。このため、ＡＣコロナ放電により転写用紙の中間転写体ドラムへの静電吸着力を減じても、中間転写体ドラムの円周方向に沿うように転写用紙が大きく湾曲している場合は、中間転写体ドラムから転写用紙を剥離できないおそれがあった。
【０００６】
また上記第２の従来例にあっては、レジストローラー対により転写用紙の画像形成する側の面が凸になるように転写用紙を塑性変形する方法において、レジストローラーの直径やローラー相互間の押圧力の大きさ等が不適切な場合は、ローラー相互間の押圧力により一方のローラーの撓み量が大きくなって、ローラーの長さ方向にわたって均一に転写用紙を塑性変形させることができないため、期待したように転写用紙の湾曲の効果が得られず、感光体ドラムから転写用紙を確実に剥離できないおそれがあった。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、転写シート材に転写する感光体または中間転写体ドラムの直径が大きい場合でもその感光体または中間転写体ドラムから転写用紙が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による画像形成装置は、
表面に静電潜像及びトナー画像を形成するための感光体と、
前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された後の感光体の表面電荷を画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の露光により形成された静電潜像を各色毎に現像してトナー画像を形成する１または複数の現像手段と、
前記トナー画像を転写シート材に転写させる転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記転写シート材の搬送方向の前記転写手段よりも手前側に転写シート材の画像形成する側の面が凸状に湾曲するように塑性変形させる塑性変形手段を設け、
前記塑性変形手段が、前記転写シート材の画像形成する側の面に接する弾性ローラーと、転写シート材の画像形成する側の面の裏側の面に接する剛体ローラーとにより構成され、
前記弾性ローラーから受ける押圧力によって生じる前記剛体ローラーの撓みを軽減させるように、この剛体ローラーにその軸線方向の複数の位置の各々で接触して支持する複数のローラー状の支持部材がその軸線上で回転可能に設けられた剛体ローラー支持部材を有する構成としたものである。
【０００９】
このような構成の画像形成装置によれば、転写シート材に転写する感光体または中間転写体ドラムの直径が大きい場合でも、塑性変形手段により転写シート材の画像形成する側の面を凸状に湾曲させるように塑性変形すると共に、剛体ローラーが弾性ローラーから受ける押圧力によって剛体ローラーに生じる撓みを軽減させるように剛体ローラー支持部材を設けたため、レジストローラー相互間の押圧力により剛体ローラーの撓み量が大きくなることを防止することができるので、剛体ローラーの長さ方向にわたって均一に転写シート材を塑性変形させることができ、感光体または中間転写体ドラムから転写シート材が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
図１ないし図３は、本発明による画像形成装置の第１の実施の形態について説明するために参照する図である。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成図である。このカラー画像形成装置には、感光体ドラム１、スコロトロン帯電器等の帯電装置２、レーザー光ユニット３、各色毎の４個の現像装置４ａ〜４ｄ、転写前除電ランプ５、クリーニング装置６、主除電ランプ７、中間転写体ドラム８、転写ローラー９、分離器１０、一対のレジストローラー１２，１３が設けられている。
【００１２】
図１に示すカラー画像形成装置において、感光体ドラム１の感光面（円周表面）は、スコロトロン帯電器等の帯電装置２（帯電手段）により帯電され、この帯電された感光体ドラム１の感光面は、その表面電荷を画像情報に基づいてレーザー光ユニット３（露光手段）により露光されて静電潜像が形成される。
【００１３】
この静電潜像は４つの現像装置４ａ〜４ｄ（現像手段）により、例えばマゼンタ（赤）、イエロー（黄）、シアン（青）のカラートナーと、ブラック（黒）のトナーを用いて順に現像され、この現像の度にカラートナー画像は中間転写体ドラム８の表面上に順に一次転写されて、最終的に中間転写体ドラム８上に多重転写されるようになっている。
【００１４】
１色目は、感光体ドラム１に対して帯電装置２による帯電、レーザー光ユニット３による露光、及び現像装置４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され、その１色目のトナー画像以外の非画像領域の残留電荷を転写前除電ランプ５により除電した後、感光体ドラム１から中間転写体ドラム８上に一次転写される。
【００１５】
２色目は、クリーニング手段６で１色目の残留トナーがクリーニングされ、主除電ランプ７で除電した後、再び感光体ドラム１に対して帯電装置２による帯電、レーザー光ユニット３による露光、及び現像装置４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され、その２色目のトナー画像以外の非画像領域の残留電荷を転写前除電ランプ５により除電した後、感光体ドラム１から中間転写体ドラム８上に一次転写される。
【００１６】
３色目，４色目も上記２色目と同様に、感光体ドラム１から中間転写体ドラム８上に順に一次転写されることにより、最終的に中間転写体ドラム８上に多重転写される。
【００１７】
感光体ドラム１から円周表面にカラートナー画像を多重転写された中間転写体ドラム８は、転写ローラー９との間に挾まれて送られる転写用紙１５（転写シート材）にその多重のカラートナー画像を二次転写するようになっている。カラートナー画像を二次転写された転写用紙１５は、転写ローラー９と中間転写体ドラム８との間を通過した後、分離器１０により帯電を消去されて中間転写体ドラム８から分離し、矢印Ｆ方向に送られて図示しない定着装置によりフルカラー画像として定着される。
【００１８】
また中間転写体ドラム８の直径は、７０〜２４０ｍｍφ位の大きさが用いられる。中間転写体ドラム８の直径が小さすぎるとＡ４サイズの多重転写像を形成できなくなるため、７０ｍｍφ以上であることが好ましく、このように中間転写体をドラム形状にすることにより色ズレも低減することができる。また、分離器１０は、ＡＣ鋸歯放電器で形成し、印加電圧をＤＣ＋１．２ｋＶ、ＡＣ１１Ｖｐｐ、周波数１ｋＨｚのものを用いる。
【００１９】
一対のレジストローラー１２，１３のうち、転写用紙１５の画像形成用面１５ａの裏面１５ｂに接するレジストローラー１２は、金属等の剛体により形成された剛体ローラーであり、その直径は３ｍｍφ〜１２．５ｍｍφに設定される。
【００２０】
転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａに接するレジストローラー１３は、ゴムのような弾性体により形成された弾性ローラーであり、その直径は１８ｍｍφ〜２６ｍｍφ、レジストローラー１３の軸心部の剛体の芯金１３ａの直径は１２ｍｍφ〜１６ｍｍφであり、その芯金１３ａの直径はレジストローラー１２の直径より大きい。このように芯金１３ａの直径を大きくすることで、レジストローラー１２から高い荷重がかかっても、芯金１３ａが撓むのを抑えることができる。
【００２１】
このような一対のレジストローラー１２，１３を用いることにより、転写用紙１５の搬送方向の中間転写体ドラム８よりも手前側において、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させるように塑性変形することができる。このため、中間転写体ドラム８の直径が大きい場合でも、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させるように塑性変形することにより、中間転写体ドラム８から転写用紙１５が剥離しにくくなるのを防止することができる。
【００２２】
なお、本実施例ではレジストローラー１２，１３を塑性変形手段としたが、レジストローラー１２，１３と別に設けた構成であってもよい。
また、本実施例では中間転写体ドラム８を設けたカラー画像形成装置について説明したが、他の画像形成装置であっても同様の効果を得ることができる。
【００２３】
図２は、中間転写体ドラム８の直径が１５６ｍｍφの場合の、転写用紙１５の湾曲半径（カール半径）と弾性復元エネルギーとの関係を示すグラフである。
【００２４】
同図から、転写用紙１５が中間転写体ドラム８に巻き付く方向、すなわち転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａが凹に湾曲する方向である逆の湾曲（逆カール）を有する転写用紙１５を、レジストローラー１２，１３により矯正して、転写用紙１５が中間転写体ドラム８から剥離する方向、すなわち転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａが凸に湾曲する方向である順方向の湾曲（順カール）に塑性変形することにより、転写用紙１５の中間転写体ドラム８から分離する弾性復元エネルギーが増大して、転写用紙１５の中間転写体ドラム８からの剥離性能が向上することが分かる。
【００２５】
この結果、二次転写後の転写用紙１５に、分離器１０により必要以上にトナーと同極性の電荷を付加しなくても、転写用紙１５が中間転写体ドラム８から分離できるようになるため、転写用紙１５にトナーと同極性の電荷を必要以上に付加することによる転写不良を防止して高画質を得ることができる。
【００２６】
ところで、図１及び図３に示すように、レジストローラー１２のレジストローラー１３と反対側には支持ローラー１７（レジストローラー支持部材）が設けられている。支持ローラー１７は、丸棒状の芯金部材１７ａの周りに、摩擦係数が低く、耐摩耗性の高い支持部材１７ｂが設けられ、この支持部材１７ｂがレジストローラー１２に接触してレジストローラー１３からの押圧力を背面側で支持するようになっている。
【００２７】
従来の画像形成装置においては本発明のような支持ローラー１７がなかったため、レジストローラー１２の直径や、レジストローラー１２，１３の相互間の押圧力の大きさが不適切な場合は、図９，図１０に示すように、その押圧力によりレジストローラー１２の撓み量が大きくなる場合があり、レジストローラー１２の長さ方向の中央部がほとんどレジストローラー１３から離れてニップ深さが零となる場合があった。
【００２８】
これに対し本発明のように支持ローラー１７を設けると、図３，図４に示すように、レジストローラー１２の長さ方向の中央部がレジストローラー１３から離れることはなくなり、ニップ深さがレジストローラー１２の両端の値に近づいて、レジストローラー１２がレジストローラー１３から受ける押圧力によりレジストローラー１２に生じる撓みを軽減させることができる。このため、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させて、中間転写体ドラム８から転写用紙１５が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる。
【００２９】
このような支持ローラー１７は、レジストローラー１３とレジストローラー１２の中心同士を結んだ線から、レジストローラー１２の中心の回りに９０度以上２７０度以下の角度位置で、レジストローラー１２に接してレジストローラー１２を支持することで、レジストローラー１３の方向に押圧することとなる。
【００３０】
図５は、本発明の第２の実施の形態を示す図である。前記第１の実施の形態においては、支持ローラー１７の芯金部材１７ａがレジストローラー１３とほぼ同じ長さを有していたのに対し、この第２の実施の形態は、支持ローラー１９（レジストローラー支持部材）の芯金部材１９ａがレジストローラー１３の数分の１かずつの長さに分割されている。
【００３１】
そして、その分割された芯金部材１９ａにはレジストローラー１２の回転軸の撓み量と、レジストローラー１３の回転軸の撓み量がほぼ一致するように最適化された支持力Ｐ1，Ｐ2…Ｐｎが加えられる。
【００３２】
前記第１の実施の形態においては、支持ローラー１７の芯金部材１７ａの両端部に支持力Ｐが加えられているだけであるため、十分に支持ローラー１７の芯金径を大きくしなければ、レジストローラー１３及び支持ローラー１７のそれぞれの撓み量が無視できなくなる。そのために、図４に示すように、レジストローラー１２の長さ方向の中央部のニップ深さが両端部に比べて多少は小さくなることは避けられない。
【００３３】
これに対し、この第２の実施の形態は、分割された支持ローラー１９の芯金部材１９ａの各々に支持力Ｐが加えられ、レジストローラー１２の全体の長さ途中の複数箇所に支持力Ｐ1〜Ｐｎが加えられるので、図６に示すように、レジストローラー１２の全体の長さすべてにわたってニップ深さを均一に設定することが可能となっている。
【００３４】
このため、転写用紙１５の画像形成する側の面１５ａを凸状に湾曲させるように、塑性変形手段を構成するレジストローラー１２，１３によって塑性変形することにより、中間転写体ドラム８から転写用紙１５が剥離しにくくなるのをさらに確実に防止することができる。
【００３５】
図７は、本発明の第３の実施の形態を示す図である。前記第１，第２の実施の形態においては、図１に示すように、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側に支持ローラー１７を１本、又は複数本の支持ローラー１９を１列に配置していたのに対し、この第３の実施の形態は、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側に支持ローラー２１，２２（レジストローラー支持部材）を２本、又は各々が複数本の支持ローラー２１，２２を２列に配置した点において異なるものである。
【００３６】
そして、支持ローラー２１は、レジストローラー１３とレジストローラー１２の各々の中心を結んだ線から９０°ないし１８０°の範囲内の角度θ1の角度位置に配置され、支持ローラー２２は、レジストローラー１３とレジストローラー１２の各々の中心を結んだ線から１８０°ないし２７０°の範囲内の角度θ2の角度位置に配置されている。
【００３７】
このような第３の実施の形態によれば、レジストローラー１３の押圧力や回転力によってレジストローラー１２の中心位置が図７中左右方向に移動することを、２組の支持ローラー２１，２２の支持力Ｐによって防止することができるので、前記第１，第２の実施の形態よりもさらに確実に、レジストローラー１２の全体の長さにわたってニップ深さが一定したものとすることができる。
【００３８】
図８は、本発明の第４の実施の形態を示す図である。前記第１ないし第３の実施の形態においては、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側にローラー状の支持ローラー１７，１９，２１，２２を設けたのに対し、この第４の実施の形態においては、レジストローラー１２に対してレジストローラー１３と反対側に、レジストローラー１２の半径より少し大きめの半径の凹状摺動面２４ａを有する、支持部材２４（レジストローラー支持部材）を設けた点において異なるものである。そしてその支持部材２４の先端部には、摩擦係数が低く、耐摩耗性の高い摺動部材２４ｂが設けられている。
【００３９】
このような第４の実施の形態によれば、支持部材２４の先端部の摺動部材２４ｂに凹状摺動面２４ａを設けることにより、レジストローラー１２の中心位置が図８中左右方向に移動することを防止することができるので、前記第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について具体的に述べてきたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて、その他にも各種の変更が可能なものである。
【００４１】
【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、転写シート材に転写する感光体または中間転写体ドラムの直径が大きい場合でも、塑性変形手段により転写シート材の画像形成する側の面を凸状に湾曲させるように塑性変形すると共に、剛体ローラーが弾性ローラーから受ける押圧力によって剛体ローラーに生じる撓みを軽減させるように剛体ローラー支持部材を設けたため、レジストローラー相互間の押圧力により剛体ローラーの撓み量が大きくなることを防止することができるので、剛体ローラーの長さ方向にわたって均一に転写シート材を塑性変形させることができ、感光体または中間転写体ドラムから転写シート材が剥離しにくくなるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成図である。
【図２】転写用紙１５のカール半径と弾性復元エネルギーとの関係を示したグラフである。
【図３】図１におけるレジストローラー１３，１２及び支持ローラー１７の断面側面図である。
【図４】図３におけるレジストローラー１３と１２との間の各長さ位置におけるニップ深さを示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示すレジストローラー１３，１２及び支持ローラー１９の断面側面図である。
【図６】図５におけるレジストローラー１３とレジストローラー１２との間の各長さ位置におけるニップ深さを示すグラフである。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示すレジストローラー１３，１２及び支持ローラー２１，２２の断面正面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を示すレジストローラー１３，１２及び支持部材２４の断面正面図である。
【図９】従来の画像形成装置に用いられていたレジストローラー１３とレジストローラー１２の断面側面図である。
【図１０】図９におけるレジストローラー１３と１２との間の各長さ位置におけるニップ深さを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム
２ 帯電装置
３ レーザー光ユニット
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ 転写前除電ランプ
６ クリーニング装置
７ 主除電ランプ
８ 中間転写体ドラム
９ 転写ローラー
１０ 分離器
１２，１３ レジストローラー
１３ａ 芯金
１５ 転写用紙
１５ａ 画像形成する側の面
１５ｂ 画像形成する側の面の裏面
１７，１９，２１，２２ 支持ローラー
１７ａ，１９ａ 芯金部材
１７ｂ 支持部材
２４ 支持部材
２４ａ 凹状摺動面
２４ｂ 摺動部材
Claims (6)
- 表面に静電潜像及びトナー画像を形成するための感光体と、
前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記帯電された後の感光体の表面電荷を画像情報に基づいて露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体の露光により形成された静電潜像を各色毎に現像してトナー画像を形成する１または複数の現像手段と、
前記トナー画像を転写シート材に転写させる転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記転写シート材の搬送方向の前記転写手段よりも手前側に転写シート材の画像形成する側の面が凸状に湾曲するように塑性変形させる塑性変形手段を設け、
前記塑性変形手段が、前記転写シート材の画像形成する側の面に接する弾性ローラーと、転写シート材の画像形成する側の面の裏側の面に接する剛体ローラーとにより構成され、
前記弾性ローラーから受ける押圧力によって生じる前記剛体ローラーの撓みを軽減させるように、この剛体ローラーにその軸線方向の複数の位置の各々で接触して支持する複数のローラー状の支持部材がその軸線上で回転可能に設けられた剛体ローラー支持部材を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像手段を複数設け、
前記感光体から各色毎のトナー画像を順次転写して複数色のトナー画像を多重転写させる円筒状の中間転写体ドラムを有し、
前記転写手段は、前記多重転写されたトナー画像を前記中間転写体ドラムから転写シート材に二次転写させる二次転写手段とし、
前記二次転写後に前記転写シート材を前記中間転写体ドラムから電荷的に反発させて剥離させる剥離手段を有した
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 前記弾性ローラーと剛体ローラーとをレジストローラーにより構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
- 前記レジストローラーの断面において、前記剛体ローラーの中心と前記弾性ローラーの中心とを結んだ線から剛体ローラーの中心の回りに９０度以上２７０度以下の角度で剛体ローラーの半径内方に押圧するような前記剛体ローラー支持部材を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記剛体ローラー支持部材を前記剛体ローラーの回転軸長さ方向に複数に分割して設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記剛体ローラー支持部材を前記剛体ローラーの円周方向の複数の位置の各々に接するように設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
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