JP4431997B2 - 転写装置、感光体カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置、および、その画像形成装置に装備される感光体カートリッジおよび転写装置に関する。

画像形成装置は、通常、トナー像を担持する感光ドラムと、感光ドラムと対向配置され、用紙にトナー像を転写するための転写ローラとを備えている。転写ローラは、感光ドラムに向けて押圧されており、トナー像を用紙に転写するための転写バイアスが印加されている。感光ドラムに担持されたトナー像は、用紙が感光ドラムと転写ローラとの間を通過するときに、用紙に転写される。

転写ローラは、金属製の回転軸と、その回転軸の周りを被覆する弾性層とを備えており、弾性層は、導電性の発泡材料から形成されている。
また、回転軸の軸方向両端部は、押圧部材によって、感光ドラムに向けて押圧されており、これによって、転写ローラが感光ドラムに圧接されている。そのため、転写ローラの感光ドラムに対する圧接力は、回転軸の軸方向中央では低く、回転軸の軸方向両端部では高くなる。

そして、弾性層では、圧力をより受けた部分の抵抗値がより増加することから、転写ローラが感光ドラムに圧接されているときには、転写ローラの両端部の抵抗値が、転写ローラの中央部の抵抗値よりも高くなる。すると、転写バイアスが、回転軸の軸方向において均一に印加されず、転写不良を生じる。
そのため、芯金の中央部に導電性の低い（抵抗値が高い）ゴムを圧入し、その左右両側に導電性の高い（抵抗値の低い）ゴムを圧入して転写ローラを構成し、芯金の左右両端を付勢して帯電ローラを感光ドラムに圧接させたときの、軸方向の抵抗分布を均一にすることが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。

特開平７−１９９６８９号公報

しかし、イオン導電性の弾性層を備える転写ローラでは、上記のように、回転軸の軸方向中央に抵抗値の高い弾性層を設け、回転軸の軸方向端部に抵抗値の低い弾性層を設けても、転写不良を改善できないという不具合がある。
本発明の目的は、イオン導電性の弾性層を備える転写ローラにおいて、回転軸の軸方向に沿う抵抗値の差異に起因する転写不良を、簡易な構成により、改善することのできる、転写装置、および、その転写装置を備える感光体カートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、転写装置であり、導電性の回転軸と、前記回転軸の周りを被覆するイオン導電性の弾性層と、前記回転軸の軸方向の両端部において、前記回転軸と前記弾性層との間に設けられる半導電性の被覆層とを有する転写ローラを備え、前記被覆層は、前記回転軸の軸方向において、内側被覆層と、前記内側被覆層に対して隣接して配置され、前記回転軸の軸方向において前記内側被覆層よりも外側に配置される外側被覆層とを有し、前記内側被覆層の抵抗値に対して、前記外側被覆層の抵抗値が高くなるように、前記外側被覆層の厚さが、前記内側被覆層の厚さより厚く構成されていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記被覆層は、前記転写ローラが前記感光体に圧接されているときの、前記転写ローラの前記軸方向の中央の抵抗値と、前記転写ローラの前記軸方向の端部の抵抗値とが、近接するまたは実質的に等しくなるように、設けられていることを特徴としている。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記被覆層は、前記転写ローラが前記感光体に圧接されているときの、前記弾性層の前記軸方向の中央の抵抗値から、前記弾性層の前記軸方向の端部の抵抗値を差し引いて、その差分に相当する抵抗値で設けられていることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明は、感光体カートリッジであり、請求項１ないし３のいずれかに記載の転写装置と、前記転写ローラが圧接可能に対向配置され、現像剤像を担持する感光体とを備えていることを特徴としている。
また、請求項５に記載の発明は、画像形成装置であり、請求項４に記載の感光体カートリッジと、前記転写ローラの軸方向の両端部を、前記感光体に向けて押圧する押圧部材とを備えていることを特徴としている。

また、請求項６に記載の発明は、画像形成装置であり、請求項１ないし３のいずれかに記載の転写装置と、前記転写ローラが圧接可能に対向配置され、現像剤像を担持する感光体と、前記転写ローラの軸方向の両端部を、前記感光体に向けて押圧する押圧部材とを備えていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、少なくとも回転軸の軸方向の両端部には、回転軸と弾性層との間に半導電性の被覆層が設けられている。そのため、少なくとも回転軸の軸方向の両端部における転写ローラの抵抗値を高めることができる。その結果、回転軸の軸方向に沿う、転写ローラの抵抗値の差異を低減することができ、その差異に起因する転写不良を防止することができる。

また、イオン導電性の弾性層は、導電性粒子が分散する弾性層と比較して高価であり、抵抗値の異なる複数の弾性層を設けるとコストの上昇が不可避となる。しかし、請求項１に記載の発明では、回転軸と弾性層との間に半導電性の被覆層を介在させることにより、抵抗値の異なる複数の弾性層を設けずとも、同一の抵抗値の弾性層を設けながら、回転軸の軸方向における転写ローラの抵抗値を調整することができる。そのため、構成の簡略化およびコストの低減化を図ることができる。

また、被覆層が、軸方向の中央側から軸方向の端部側に向かって抵抗値が高くなるように設けられている。そのため、回転軸の軸方向に沿う、転写ローラの抵抗値の差異を低減することができる。その結果、転写不良を防止することができる。
また、被覆層が回転軸の軸方向において複数設けられており、互いに隣接する各被覆層において、軸方向の中央側に配置される被覆層の抵抗値よりも、軸方向の端部側に配置される被覆層の抵抗値が高く設定されている。そのため、軸方向の中央から軸方向の両端部まで、抵抗値を段階的に高くすることができる。その結果、簡易な構成により、回転軸の軸方向に沿う転写ローラの抵抗値を均一に近づけることができる。

請求項２に記載の発明によれば、転写ローラが感光体に圧接されているときの、転写ローラの軸方向の中央の抵抗値と、転写ローラの軸方向の端部の抵抗値とが、近接または実質的に等しくなるように、被覆層が設けられている。そのため、回転軸の軸方向に沿う転写ローラの抵抗値の差異を小さくまたは実質的になくすことができる。その結果、転写不良をより一層防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、転写ローラが感光体に圧接されているときの、弾性層の軸方向の中央の抵抗値と、弾性層の軸方向の端部の抵抗値との差分を、実質的に補完する抵抗値で、被覆層が設けられている。そのため、回転軸の軸方向に沿う転写ローラの抵抗値を実質的に均一にすることができる。その結果、転写不良をより一層防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、感光体カートリッジは、抵抗値の差異に起因する転写不良を防止できる転写ローラを備えている。そのため、感光体からの現像剤像を転写媒体に確実に転写することができる。
請求項５に記載の発明によれば、画像形成装置は、請求項４の感光体カートリッジを備えているので、転写媒体に確実に画像を形成することができる。

請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置は、抵抗値の差異に起因する転写不良を防止できる転写ローラを備えている。そのため、感光体からの現像剤像を転写媒体に確実に転写することができる。

画像形成装置を説明するための第１参考例としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。 ドラムフレームを上から見た斜視図である。 図１に示す転写ローラの支持を示す要部側断面図であり、（ａ）は、プロセスカートリッジの本体ケーシングからの離脱状態を示し、（ｂ）は、プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着状態を示す。 図１に示す転写ローラの軸方向断面図である。 転写ローラの軸方向の抵抗値の測定方法を説明するための説明図である。 軸方向位置割合に対して転写ローラの抵抗値がプロットされた相関図であり、（ａ）は、相関図、（ｂ）は、相関図から被覆層の形成領域を求めるための説明図である。 第２参考例の転写ローラの幅方向断面図である。 図７の要部拡大図である。 本発明の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタにおける転写ローラの幅方向断面図である。

１．レーザプリンタの全体構成
図１は、画像形成装置を説明するための第１参考例としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２と、その本体ケーシング２内に設けられるフィーダ部３および画像形成部４とを備えている。
本体ケーシング２の一方側の側壁には、フロントカバー５が設けられている。フロントカバー５の下端部は、ヒンジを介して側壁に回動自在に支持されている。フロントカバー５の下端部を支点としてフロントカバー５を開くと、本体ケーシング２の内部空間が開放される。これによって、プロセスカートリッジ１４（後述）を、本体ケーシング２の内部空間に着脱させることができる。フロントカバー５の下端部を支点としてフロントカバー５を閉じると、本体ケーシング２の内部空間が閉鎖される。フロントカバー５には、操作キーやＬＥＤ表示部を備える操作パネル（図示せず。）が設けられている。

なお、以下の説明では、レーザプリンタ１およびプロセスカートリッジ１４に関し、フロントカバー５が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。
１）フィーダ部
フィーダ部３は、転写媒体としての用紙６を画像形成部４へ給紙するために設けられている。フィーダ部３は、本体ケーシング２内の底部に配置されている。フィーダ部３は、給紙トレイ７、給紙ローラ８、給紙パッド９、ピックアップローラ１０、ピンチローラ１１およびレジストローラ１２を備えている。

給紙トレイ７は、本体ケーシング２の底部に着脱自在に装着される。給紙トレイ７内には、用紙６がスタックされている。
給紙ローラ８および給紙パッド９は、互いに対向配置されており、それらは、給紙トレイ６の前端部上方に設けられている。ピックアップローラ１０は、給紙トレイ６の前端部上方であって、給紙ローラ８の後側に設けられている。ピンチローラ１１は、給紙ローラ８の前側下方に設けられている。レジストローラ１２は、給紙ローラ８の後側上方に設けられている。

給紙トレイ７内の最上位にある用紙６は、ピックアップローラ１０に押圧され、そのピックアップローラ１０の回転によって、給紙ローラ８と給紙パッド９との間に向けて搬送される。その後、用紙６は、給紙ローラ８と給紙パッド９との間に挟まれたときに、給紙ローラ８の回転によって１枚ごとに捌かれて給紙される。その後、用紙６は、給紙ローラ８とピンチローラ１１との間を通過し、レジストローラ１２に搬送される。

レジストローラ１２は、互いに対向する１対のローラを備え、レジスト後に、用紙６を転写位置に搬送する。なお、転写位置は、感光ドラム２１（後述）と転写ローラ２３（後述）とのニップ位置である。
２）画像形成部
画像形成部４は、スキャナユニット１３、プロセスカートリッジ１４および定着ユニット３６を備えている。
２−１）スキャナユニット
スキャナユニット１３は、本体ケーシング２内の上部に設けられている。スキャナユニット１３は、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー１５、ｆθレンズ１６、２つの反射鏡１７およびレンズ１８を備えている。

画像データに基づくレーザビームは、レーザ光源から発光され、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１５で偏向されて、ｆθレンズ１６を通過した後、一方の反射鏡１７によって屈曲され、レンズ１８を通過した後、他方の反射鏡１９によって再び屈曲され、感光ドラム２１（後述）の表面へ照射される。
２−２）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ１４は、スキャナユニット１３の下方に設けられ、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。

プロセスカートリッジ１４は、感光体カートリッジの一例としてのドラムカートリッジ１９と、そのドラムカートリッジ１９に着脱自在に装着される現像カートリッジ２０と、ドラムカートリッジ１９に設けられる、感光体の一例としての感光ドラム２１、スコロトロン型帯電器２２、転写ローラ２３および導電性ブラシ２４とを備えている。
ａ）現像カートリッジ
現像カートリッジ２０は、トナー収容室２５、供給ローラ２６、現像ローラ２７および層厚規制ブレード２８を備えている。

トナー収容室２５は、仕切板２９によって仕切られる現像カートリッジ２０の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室２５内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分トナーが収容されている。また、トナー収容室２５内には、アジテータ３０が設けられており、トナー収容室２５内のトナーは、アジテータ３０により攪拌されて、仕切板２９の下方の開口部３１から放出される。

供給ローラ２６は、開口部３１の後側において、現像カートリッジ２８に回転可能に支持されている。供給ローラ３３は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸の周りを被覆する導電性のスポンジローラとを備えている。
現像ローラ２７は、供給ローラ２６の後側において、現像カートリッジ２０に回転可能に支持されている。現像ローラ２７は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸の周りを被覆する導電性のゴムローラとを備えている。現像ローラ２７は、供給ローラ２６と互いに圧縮されるように、接触されている。現像ローラ２７には、現像時に、現像バイアスが印加される。

層厚規制ブレード２８は、板ばね材からなるブレードと、絶縁性のシリコーンゴムからなる押圧部３２とを備えている。ブレードの一端部は、現像ローラ２７の上方において、現像カートリッジ２０に支持されている。ブレードの他端部には、押圧部３２が設けられている。押圧部３２は、ブレードの弾性力によって現像ローラ２７の表面に圧接されている。

そして、開口部３１から放出されるトナーは、供給ローラ２６の回転によって、現像ローラ２７に供給される。このとき、トナーは、供給ローラ２６と現像ローラ２７との間で、正に摩擦帯電される。その後、トナーは、現像ローラ２７の回転により、層厚規制ブレード２８の押圧部３２と現像ローラ２７との間に進入して、一定厚さの薄層として現像ローラ２７の表面に担持される。
ｂ）感光ドラム
感光ドラム２１は、円筒形状のドラム素管３３と、金属製のドラム軸３４とを備えている。ドラム素管３３の最表層は、正帯電性の感光層により形成されている。ドラム軸３４は、ドラム素管３３の軸心に沿って配置されている。ドラム軸３４は、ドラムカートリッジ１９に回転不能に支持されている。ドラム素管３３は、ドラム軸３４に対して回転自在に支持されている。これによって、ドラム素管３３は、ドラムカートリッジ１９において、ドラム軸３４を中心として回転可能に支持されている。
ｃ）スコロトロン型帯電器
スコロトロン型帯電器２２は、感光ドラム２１の斜め後側上方において、ドラムカートリッジ１９に支持されている。スコロトロン型帯電器２２は、感光ドラム２１と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。スコロトロン型帯電器２２は、コロナ放電を発生させる正帯電性のスコロトロン型帯電器である。
ｄ）転写ローラ
転写ローラ２３は、感光ドラム２１の下側において、ドラムカートリッジ１９に回転可能に支持されている。転写ローラ２３は、回転軸の一例としてのローラ軸５７と、弾性層の一例としてのゴムローラ５８とを備えている。ゴムローラ５８は、ローラ軸５７の周りを被覆している。ゴムローラ５８は、プロセスカートリッジ１４が本体ケーシング２に装着されたときに、感光ドラム２１に対して下方から圧接される。それによって、感光ドラム２１と転写ローラ２３との間に、ニップが形成される。転写ローラ２３には、転写時に、転写バイアスが印加される。
ｅ）導電性ブラシ
導電性ブラシ２４は、感光ドラム２１の後側において、感光ドラム２１に対向配置されている。導電性ブラシ２４は、ブラシの先端が感光ドラム２１の表面に接触するように、ドラムカートリッジ１９に固定されている。
ｆ）転写動作
感光ドラム２１の表面は、スコロトロン型帯電器２２によって、一様に正帯電される。その後、感光ドラム２１の表面は、スキャナユニット１３から走査されるレーザビームによって露光され、それによって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２７の表面に担持されているトナーが、現像ローラ２７の回転により感光ドラム２１に対向するときに、感光ドラム２１の表面に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２１の表面のうちレーザビームの露光によって電位が下がっている露光部分に供給される。その結果、トナーが、露光部分に選択的に担持されることにより、可視像化され、それによって、感光ドラム２１の表面には、現像剤像としてのトナー像が担持される。

その後、感光ドラム２１と転写ローラ２３とが、それらの間で用紙６を挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム２１と転写ローラ２３との間を用紙６が通過する間に、感光ドラム２１の表面に担持されているトナー像が用紙６の表面に転写される。
転写後に、用紙６との接触によって感光ドラム２１の表面に付着した紙粉は、その感光ドラム２１の表面が、感光ドラム２１の回転に伴って導電性ブラシ２４と対向したときに、ブラシによって除去される。
２−３）定着ユニット
定着ユニット３６は、プロセスカートリッジ１４の後側に設けられている。定着ユニット３６は、加熱ローラ３７および押圧ローラ３８を備えている。加熱ローラ３７は、金属素管と、その金属素管の軸心に沿って配置されるハロゲンランプとを備えている。押圧ローラ３８は、加熱ローラ３７の下方に配置されている。押圧ローラ３８は、加熱ローラ４１を下側から押圧する。

定着ユニット３６では、用紙６の表面に転写されたトナーを、用紙６が加熱ローラ３７と押圧ローラ３８との間を通過する間に熱定着させる。
トナーが定着した用紙６は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びる排紙パス３９に搬送される。その後、用紙６は、排紙パス３９の上側に設けられる排紙ローラ４０によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ４１上に排紙される。
２．転写ユニットの構成
図２は、ドラムフレーム５１を上から見た斜視図である。図３は、図１に示す転写ローラの支持を示す要部側断面図であり、（ａ）は、プロセスカートリッジの本体ケーシングからの離脱状態を示し、（ｂ）は、プロセスカートリッジの本体ケーシングへの装着状態を示す。図４は、図１に示す転写ローラの軸方向断面図である。図５は、転写ローラの軸方向の抵抗値の測定方法を説明するための説明図である。図６は、軸方向位置割合に対して転写ローラの抵抗値がプロットされた相関図であり、（ａ）は、相関図、（ｂ）は、相関図から被覆層の形成領域を求めるための説明図である。

転写装置の一例としての転写ユニット５０は、ドラムカートリッジ１４に設けられている。転写ユニット５０は、ドラムフレーム５１と、ドラムフレーム５１に支持される転写ローラ２３とを備えている。また、本体ケーシング２には、押圧部材の一例としての押圧ユニット６２が設けられている。
１）ドラムフレーム
図２に示すように、ドラムフレーム５１は、前側において、現像カートリッジ受け部５２と、後側において、ローラ支持部５３とを備えている。

現像カートリッジ受け部５２には、現像カートリッジ２０が着脱自在に装着される。
ローラ支持部５３には、感光ドラム２１および転写ローラ２３が回転自在に支持される。すなわち、ローラ支持部５３の両側壁の上側には、上下方向に延びる支持溝５４が形成されている。感光ドラム２１のドラム軸３４の両端部は、支持溝５４に挿入され、最深部において回転不能に固定されている。それによって、感光ドラム２１がローラ支持部５３で回転可能に支持されている。

ローラ支持部５３の底壁には、各支持溝５４の幅方向内側において、略Ｕ字形状に切り欠かれる支持板５５が、それぞれ設けられている。ローラ支持部５３の底壁には、各支持溝５４と各支持板５５との間に、挿通孔５６が、それぞれ形成されている。
各支持板５５は、ゴムローラ５８の軸方向両外側端縁の外側に配置されている（図４参照）。各挿通孔５６は、ゴムローラ５８から露出するローラ軸５７の両端部と対向するように、配置されている。
２）転写ローラ
転写ローラ２３は、上記したように、ローラ軸５７と、ローラ軸５７の周りを被覆するゴムローラ５８とを備えている。
２−１）ローラ軸
ローラ軸５７は、金属などの導電性材料から、丸軸形状に形成されている。
２−２）ゴムローラ
ゴムローラ５８は、発泡性のイオン導電性材料から、ローラ軸５７を外嵌する円筒形状に形成されている。

イオン導電性材料は、ゴムにイオン導電剤が添加されている材料である。ゴムとしては、たとえば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴムまたはそれらのブレンドゴムなどが挙げられる。イオン導電剤としては、たとえば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、へキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウムなどのアンモニウム塩、たとえば、リチウム，ナトリウム，カリウム，カルシウム，マグネシウムなどのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が挙げられる。塩としては、たとえば、過塩素酸塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフッ化水素酸塩，硫酸塩，エチル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩などが挙げられる。

イオン導電性材料は、イオン導電剤を、ゴムにドーピングすることにより調製されている。
転写ローラ２３は、イオン導電性材料に発泡剤を配合して、ローラ軸５７とともにインサート形成する、または、イオン導電性材料に発泡剤を配合して円筒形状に成形後、ローラ軸５７に圧入することにより、形成されている。

これによって、ゴムローラ５８は、導電性の発泡材料として形成され、ローラ軸５７の両端部が露出するように、ローラ軸５７の軸方向に沿ってローラ軸５７の表面を被覆している。
２−３）被覆層
転写ローラ２３は、図４に示すように、さらに、ローラ軸５７とゴムローラ５８との間に、被覆層５９を備えている。被覆層５９は、ローラ軸５７の表面に、樹脂（アクリル樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂など）に、金属粉やカーボンなどを適量混合した塗料などの半導電性塗料を塗布することにより、半導電性のコーティング層として、形成されている。被覆層５９は、たとえば、膜厚１μｍに対して５０ｋ〜１００ｋΩの抵抗値を得ることができる。

被覆層５９は、ローラ軸５７の軸方向両端部において、それぞれ設けられている。各被覆層５９は、転写ローラ２３が感光ドラム２１に圧接されているときの、転写ローラ２３の軸方向中央（軸方向中央とは、後述する軸方向位置割合の基準とする場合を除いて、軸方向のほぼ中央を意味する。）の抵抗値Ｒ１と、転写ローラ２３の軸方向両端部の抵抗値Ｒ２とが、近接する（または実質的に等しくなる）ように、設けられている。

具体的には、各被覆層５９は、転写ローラ２３が感光ドラム２１に圧接されているときの、ゴムローラ５８の軸方向中央の抵抗値と、ゴムローラ５８の軸方向端部の抵抗値との差分を、実質的に補完する抵抗値で設けられる。すなわち、まず、転写ローラ２３が感光ドラム２１に圧接されているときの、転写ローラ２３の軸方向中央の抵抗値Ｒ１と、転写ローラ２３の軸方向端部の抵抗値Ｒ２とを測定する。次いで、抵抗値Ｒ１から抵抗値Ｒ２を差し引いて、その差分に相当する抵抗値となるような膜厚で、各被覆層５９が設けられる。

より具体的には、たとえば、ローラ軸５７の軸方向において、中央から端部に向かう途中位置を、中央が０％位置であり、端部が１００％位置とする割合（以下、この割合を軸方向位置割合とする。）で表示すると、各被覆層５９の軸方向内側端部は、３０〜５０％位置に配置され、各被覆層５９の軸方向外側端部は、９０〜１００％位置に配置される。各被覆層５９の軸方向領域は、３０〜１００％に設定される。また、各被覆層５９の膜厚は、たとえば、６〜１３μｍの範囲から、設定すべき抵抗値に基づいて選択される。なお、この場合において、ゴムローラ５８の軸方向端縁は、９０〜９５％位置に配置される。

また、各被覆層５９を設ける軸方向領域は、次の方法により設定することもできる。
すなわち、ａ）まず、転写ローラ２３が感光ドラム２１に圧接されているときの、転写ローラ２３の軸方向の抵抗値を数点測定し、軸方向位置割合に対して転写ローラ２３の抵抗値がプロットされた相関図を得る。
この測定では、たとえば、図５に示すように、感光層（絶縁層）を除去した感光ドラム２１と転写ローラ２３（ゴムローラ５８の長さ２１５ｍｍ）との間に、軸方向において切欠６０（たとえば、１０ｍｍ）が１箇所設けられている絶縁テープ６１を介在させる。

そして、転写ローラ２３を感光ドラム２１に対して圧力Ｆ（たとえば、６Ｎ）にて圧接させた後、ドラム軸３４とローラ軸５７との間に、電圧Ｖ（たとえば、２ｋＶ）を印加して、切欠６０位置での転写ローラ２３の抵抗値を求める。
その後、絶縁テープ６１の切欠６０の位置を変えて、軸方向において、転写ローラ２３の抵抗値を数点求める。抵抗値は、たとえば、軸方向中央に対して対称に求める。

すると、たとえば、図６（ａ）に示すように、軸方向位置割合に対して、転写ローラ２３の抵抗値がプロットされた相関図を得ることができる。この相関図では、抵抗値は、軸方向中央が最高となり、その軸方向中央を対称として、軸方向中央から軸方向端部へ向かうに従って減少する。
ｂ）次いで、図６（ｂ）に示すように、各被覆層５９を、軸方向中央から対称となるように設定する。この設定では、軸方向中央の抵抗値ＲＣと、被覆層５９の塗布後の軸方向内側端部の抵抗値ＲＩａとが実質的に同じ抵抗値となり、かつ、被覆層５９の塗布前の軸方向内側端部の抵抗値ＲＩｂと、被覆層５９の塗布後の軸方向外側端部の抵抗値ＲＸとが実質的に同じ抵抗値となるように、抵抗値のプロットラインを上方へ平行移動する。そして、各被覆層５９の軸方向領域は、平行移動されたプロットラインの軸方向内側の軸方向位置割合と、その軸方向外側の軸方向位置割合との間の領域として、設定される。
２−４）押圧ユニット
押圧ユニット６２は、図４に示すように、本体ケーシング２において、プロセスカートリッジ１４が本体ケーシング２に装着されているときに、各挿通孔５６に下側から対向するように、１対として設けられている。すなわち、各押圧ユニット６２は、プロセスカートリッジ１４が本体ケーシング２に装着されているときに、転写ローラ２３の軸方向両端部にそれぞれ配置されている。

各押圧ユニット６２は、図３（ｂ）に示すように、押圧板６３およびばね６４を備えている。
押圧板６３の前側部分は、本体ケーシング２に設けられる支持軸６５に回動可能に支持されている。押圧板６３の後側部分は、プロセスカートリッジ１４が本体ケーシング２に装着されているときに、挿通孔５６を介して、ローラ軸５７の端部に下側から当接可能に配置されている。

ばね６４は、圧縮ばねであり、押圧板６３の後側部分を上方に向けて付勢している。なお、各押圧ユニット６２のばね６４のばね荷重は、ほぼ同一荷重に設定されている。
２−５）転写ローラの支持
ローラ軸５７の両端部は、ドラムフレーム５１の各支持板５５に上下方向に移動可能かつ回転可能に支持されている。そのため、プロセスカートリッジ１４が本体ケーシング２から離脱されているときには、図３（ａ）に示すように、ローラ軸５７の両端部は、各支持板５５において、略Ｕ字形状の切り欠きの最深部分において支持されている。それによって、転写ローラ２３は、感光ドラム２１に対して上下方向に間隔を隔てて配置される。

一方、プロセスカートリッジ１４が本体ケーシング２に装着されているときには、図３（ｂ）に示すように、ローラ軸５７の両端部は、ばね６４により付勢される押圧板６３の後側部分によって押圧される。それによって、転写ローラ２３は、感光ドラム２１に対して下方から圧接される。
なお、各ばね６４のばね荷重はほぼ同一荷重に設定されているので、ローラ軸５７は、その両端部において、ばね６４によりほぼ同一圧力で押圧される。
３．第１参考例の作用効果
１）そして、ローラ軸５７の両端部が、押圧板６３によって、感光ドラム２１に向けて押圧されると、発泡材料からなるゴムローラ５８は、感光ドラム２１と圧接して、圧縮される。このときの転写ローラ２３の軸方向における抵抗値は、上記したように、中央が高く、両端部が低くなる。そのため、両端部に電流が流れやすくなり、中央に電流が流れにくくなるので、転写バイアスを印加しても、軸方向において均一に電流が流れず、転写不良を生じる。

しかし、転写ローラ２３には、上記したように、軸方向両端部において、ローラ軸５７とゴムローラ５８との間に、被覆層５９が設けられている。そのため、軸方向両端部における転写ローラ２３の抵抗値を高めることができる。その結果、転写ローラ２３の軸方向に沿う抵抗値の差異を低減することができ、その差異に起因する転写不良を防止することができる。

また、ゴムローラ５８は、イオン導電性材料から形成されており、そのようなゴムローラ５８は、導電性粒子が分散するゴムローラ５８と比較して高価であり、抵抗値の異なる複数のゴムローラ５８を軸方向に分割して設けるとコストの上昇が不可避となる。
しかし、この転写ローラ２３では、ローラ軸５７とゴムローラ５８との間に半導電性の被覆層５９を介在させている。したがって、抵抗値の異なる複数のゴムローラ５８を設けずとも、同一の抵抗値のゴムローラ５８を設けながら、軸方向における転写ローラ２３の抵抗値を調整することができる。そのため、構成の簡略化およびコストの低減化を図ることができる。
２）また、この転写ローラ２３では、転写ローラ２３が感光ドラム２１に圧接されているときの、転写ローラ２３の軸方向中央の抵抗値と、転写ローラ２３の軸方向端部の抵抗値とが、近接または実質的に等しくなるように、各被覆層５９が設けられている。そのため、ローラ軸５７の軸方向に沿う転写ローラ２３の抵抗値の差異を小さくまたは実質的になくすことができる。その結果、転写不良をより一層防止することができる。
３）また、この転写ローラ２３では、転写ローラ２３が感光ドラム２１に圧接されているときの、ゴムローラ５８の軸方向中央の抵抗値と、ゴムローラ５８の軸方向端部の抵抗値との差分を、実質的に補完する抵抗値で、各被覆層５９が設けられている。そのため、ローラ軸５７の軸方向に沿う転写ローラ２３の抵抗値を実質的に均一にすることができる。その結果、転写不良をより一層防止することができる。
４）また、この転写ローラ２３では、各被覆層５９は、上記したように、平行移動されたプロットラインの軸方向内側の軸方向位置割合と、その軸方向外側の軸方向位置割合との間の領域にわたって設けられる。そのため、簡易な構成により、ローラ軸５７の軸方向に沿う転写ローラ２３の抵抗値の差異を、確実に低減することができる。
５）そして、ドラムカートリッジ１９は、抵抗値の差異に起因する転写不良を防止できる転写ローラ２３を備えている。そのため、感光ドラム２１からのトナー像を用紙６に確実に転写することができる。
６）さらに、レーザプリンタ１では、上記ドラムカートリッジ１９を備えているので、用紙６に確実に画像を形成することができる。
４．第２参考例
図７は、第２参考例の転写ローラの幅方向断面図である。図８は、図７の要部拡大図である。図７および図８において、上記した部材には同一の符号を付し、上記の部材と差異のある部分のみを説明する。
１）転写ローラの構成
図７において、被覆層５９は、ローラ軸５７の軸方向両端部に設けられている。そして、各被覆層５９において、軸方向内側端縁ＥＩと軸方向外側端縁ＥＯとは、軸方向において、次の位置に配置されている。

すなわち、各被覆層５９の軸方向内側端縁ＥＩは、用紙６の画像形成領域Ｐの端縁Ｅ１と、用紙６の端縁Ｅ２との間（端縁Ｅ１および端縁Ｅ２を含む。）に配置されている。
軸方向内側端縁ＥＩの設定においては、最も使用頻度の高い同一サイズ（たとえば、Ａ４サイズ）の用紙６を、端縁Ｅ１および端縁Ｅ２の基準とすることができる。また、使用頻度の高い大小サイズのうち、大きいサイズ（たとえば、レターサイズ）の用紙６を端縁Ｅ１の基準とし、使用頻度の高い小さいサイズ（たとえば、Ａ４サイズ）の用紙６を端縁Ｅ２の基準とすることもできる（図８参照）。さらには、レーザプリンタ１で画像形成可能な最大サイズ（たとえば、レターサイズ）の用紙６を端縁Ｅ１の基準とし、レーザプリンタ１で画像形成可能な最小サイズ（たとえば、はがきサイズやＢ５サイズ）の用紙６を端縁Ｅ２の基準とすることもできる。

また、各被覆層５９の軸方向外側端縁ＥＯは、用紙６の端縁Ｅ２と、ローラ軸３５の端縁Ｅ３との間（端縁Ｅ２および端縁Ｅ３を含む）に配置されている。
軸方向外側端縁ＥＯの設定においては、最も使用頻度の高いサイズ（たとえば、Ａ４サイズ）の用紙６を、端縁Ｅ２の基準とすることができる。また、使用頻度の高い大小サイズのうち、大きいサイズ（たとえば、レターサイズ）の用紙６を端縁Ｅ２の基準とすることもできる（図８参照）。さらには、レーザプリンタ１で画像形成可能な最大サイズ（たとえば、レターサイズ）の用紙６を端縁Ｅ２の基準とすることもできる。
２）第２参考例の作用効果
第２参考例の転写ローラ２３では、各被覆層５９は、軸方向において、用紙６の端部を通過するように、画像形成領域Ｐの端縁Ｅ１からローラ軸５７の端縁Ｅ３までの間に設けられる。そのため、画像形成時には、用紙５の両端部において、転写電流の通過を急激に減少させることができる。それによって、用紙６の両端部に多く存在する紙粉の感光ドラム２１への付着を低減することができる。
５．本発明の実施形態
図９は、本発明の画像形成装置の一例としてのレーザプリンタにおける転写ローラの幅方向断面図である。図９において、上記した部材には同一の符号を付し、上記の部材と差異のある部分のみを説明する。
１）転写ローラの構成
図９において、被覆層５９は、ローラ軸５７の軸方向において、軸方向中央から軸方向端部に向かって抵抗値が高くなるように複数設けられている。具体的には、被覆層５９は、軸方向中央に対して対称配置される１対の組が、２組配置されるように、設けられている。

すなわち、この転写ローラ２３では、被覆層５９は、軸方向中央に対して、軸方向内側において対称に設けられる１対の内側被覆層６６と、軸方向中央に対して、軸方向外側において対称に設けられる１対の外側被覆層６７とを備えている。
各内側被覆層６６は、軸方向中央を対称に配置され、軸方向において互いに間隔を隔てて設けられている。

各内側被覆層６６の軸方向内側端部は、軸方向位置割合において、１０〜３０％位置に配置され、各内側被覆層６６の軸方向外側端部は、軸方向位置割合において、４０〜６０％位置に配置される。各内側被覆層６６の軸方向領域は、１０〜６０％に設定される。また、各内側被覆層６６の膜厚は、たとえば、３〜６μｍの範囲から、設定すべき抵抗値に基づいて選択される。なお、この場合において、ゴムローラ５８の軸方向端縁は、９０〜９５％位置に配置される。

各外側被覆層６７は、軸方向中央を対称に配置され、軸方向において互いに間隔を隔てて設けられている。各外側被覆層６７は、各内側被覆層６６の軸方向外側において、各内側被覆層６６と隣接配置されている。
各外側被覆層６７の軸方向内側端部は、軸方向位置割合において、４０〜６０％位置に配置され、各外側被覆層６７の軸方向外側端部は、軸方向位置割合において、９０〜１００％位置に配置される。各外側被覆層６７の軸方向領域は、４０〜１００％に設定される。また、各外側被覆層６７の膜厚は、各内側被覆層６６の膜厚よりも厚く形成されており、たとえば、８〜１５μｍの範囲から、設定すべき抵抗値に基づいて選択される。
２）実施形態の作用効果
この転写ローラ２３では、被覆層５９が、軸方向中央から軸方向端部に向かって抵抗値が高くなるように設けられている。そのため、ローラ軸５７の軸方向に沿う、転写ローラ２３の抵抗値の差異を低減することができる。その結果、転写不良を防止することができる。

具体的には、第２変形例の転写ローラ２３では、１対の内側被覆層６６と、その外側に隣接配置される１対の外側被覆層６７とを備えている。そして、１対の内側被覆層６６の抵抗値よりも、１対の外側被覆層６７の抵抗値が高く設定されている。そのため、軸方向中央から軸方向両端部まで、転写ローラ２３の抵抗値を段階的に高くすることができる。その結果、簡易な構成により、ローラ軸５７の軸方向に沿う転写ローラ２３の抵抗値を均一に近づけることができる。
５．その他の変形例
１）上記の実施形態では、軸方向中央に対して対称となる１対の被覆層５９を２組設けたが、２組以上設けることもできる。

また、上記の実施形態では、被覆層５９毎の抵抗値は同一であるが、たとえば、各被覆層５９の厚みを軸方向内側から軸方向外側に向けて次第に薄くすることにより、被覆層５９毎に抵抗値を徐々に高くすることもできる。その場合には、たとえば、軸方向中央に対して対称となる１対の被覆層５９のみを設けて、各被覆層５９の厚みを軸方向内側から軸方向外側に向けて次第に薄くすることにより、抵抗値を徐々に高くすることもできる。
２）上記の実施形態では、１対の押圧ユニット６２において、各ばね６４のばね荷重をほぼ同一に設定しているため、各被覆層５９を軸方向中央に対して対称に配置しているが、各ばね６４のばね荷重が互いに異なる場合には、その異なる割合に対応して軸方向中央からずれた箇所を基準として、各被覆層５９が対称または対称からずれた位置に配置される。
３）上記の実施形態では、被覆層５９を、ローラ軸５７の軸方向端縁まで設けているが、ローラ軸５７の軸方向端部に形成されていれば、その目的などに応じて、ローラ軸５７の軸方向端縁まで形成する必要のない場合がある。その場合には、被覆層５９の軸方向外側端縁は、ローラ軸５７の軸方向端縁から軸方向内側に間隔を隔てて配置される。
４）上記の説明において、転写ローラ２３は、ドラムカートリッジ１９に設けられているが、転写ローラ２３は、本体ケーシング２に直接設けることもできる。さらに、上記の説明では、モノクロカラーレーザプリンタを例示しているが、本発明の画像形成装置は、カラーレーザプリンタ（タンデムタイプ、中間転写タイプを含む。）として構成することもできる。

１ レーザプリンタ
６ 用紙
１９ ドラムカートリッジ
２１ 感光ドラム
２３ 転写ローラ
５１ 転写ユニット
５７ ローラ軸
５８ ゴムローラ
５９ 被覆層
６２ 押圧ユニット

Claims (6)

1. 導電性の回転軸と、前記回転軸の周りを被覆するイオン導電性の弾性層と、前記回転軸の軸方向の両端部において、前記回転軸と前記弾性層との間に設けられる半導電性の被覆層とを有する転写ローラを備え、
   前記被覆層は、前記回転軸の軸方向において、内側被覆層と、前記内側被覆層に対して隣接して配置され、前記回転軸の軸方向において前記内側被覆層よりも外側に配置される外側被覆層とを有し、
   前記内側被覆層の抵抗値に対して、前記外側被覆層の抵抗値が高くなるように、前記外側被覆層の厚さが、前記内側被覆層の厚さより厚く構成されていることを特徴とする、転写装置。
2. 前記被覆層は、前記転写ローラが前記感光体に圧接されているときの、前記転写ローラの前記軸方向の中央の抵抗値と、前記転写ローラの前記軸方向の端部の抵抗値とが、近接するまたは実質的に等しくなるように、設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の転写装置。
3. 前記被覆層は、前記転写ローラが前記感光体に圧接されているときの、前記弾性層の前記軸方向の中央の抵抗値から、前記弾性層の前記軸方向の端部の抵抗値を差し引いて、その差分に相当する抵抗値で設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の転写装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の転写装置と、
   前記転写ローラが圧接可能に対向配置され、現像剤像を担持する感光体と
   を備えていることを特徴とする、感光体カートリッジ。
5. 請求項４に記載の感光体カートリッジと、
   前記転写ローラの軸方向の両端部を、前記感光体に向けて押圧する押圧部材と
   を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
6. 請求項１ないし３のいずれかに記載の転写装置と、
   前記転写ローラが圧接可能に対向配置され、現像剤像を担持する感光体と、
   前記転写ローラの軸方向の両端部を、前記感光体に向けて押圧する押圧部材と
   を備えていることを特徴とする、画像形成装置。

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