JP4784575B2 - ローラ機構及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローラ機構及び画像形成装置に関する。

バネにより圧接された中間転写体（中間転写ドラム）と転写ローラとの間のニップ部に記録媒体（シート材）の先端が突入する際、また、該ニップ部から記録媒体の後端が抜け出る際に生じる、中間転写体の回転速度変動を緩和することを目的とした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。この構成では、転写ローラを記録媒体の進行方向に対して揺動可能に支持することにより、中間転写体に加わる衝撃を緩和している。

また、圧接された定着ローラ対の加圧力を安定させることを目的とした構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。この構成では、バネによる加圧力と電磁プランジャによる調整可能な加圧力とを重畳させている。
特開平１１−５２７４３号公報 特開昭５８−１２６５６１号公報

ところで、詳細は後述するが、バネ等の付勢手段により圧接された一対のローラのニップ部にシート材の先端が突入する際、また、該ニップ部からシート材の後端が抜け出る際に生じる一対のローラの回転速度の変動は、シート材が厚くなるほど拡大する。また、シート材の厚みの差により、バネによる一対のローラの加圧力が変動する。

本発明は上記事実を考慮し、付勢手段から受ける付勢力によりシート材を加圧する一対のローラの回転速度の変動の抑制と、当該一対のローラの加圧力の変動の抑制との両立を、従来と比して効果的に達成できるローラ機構を提供することを目的とする。

請求項１のローラ機構は、シート材の搬送経路を挟んで互いに対向し、軸間距離を長短可能に配設された一対のローラと、前記一対のローラを軸間距離が短くなる方向に付勢し、前記一対のローラにシート材を加圧させる弾性部材と、前記一対のローラの一方に配設された第1磁石と、前記一対のローラの他方に前記第1磁石と対向して配設され、前記第1磁石との間に磁気斥力を発生させる第２磁石と、を有することを特徴とする。

請求項２のローラ機構は、請求項１に記載のローラ機構であって、前記第１磁石の前記第２磁石との対向部、及び前記第２磁石の前記第１磁石との対向部は共に、異なる磁極を交互に並べて構成されていることを特徴とする。

請求項３のローラ機構は、請求項１又は請求項２に記載のローラ機構であって、前記一対のローラは、シート材を加圧してシート材との間に摩擦力を発生させ、該摩擦力によりシート材を搬送することを特徴とする。

請求項４のローラ機構は、請求項１又は請求項２に記載のローラ機構であって、前記一対のローラは、画像を保持する像保持体とシート材とを加圧することにより、前記像保持体に保持された画像をシート材に転写させることを特徴とする。

請求項５のローラ機構は、請求項１又は請求項２に記載のローラ機構であって、前記一対のローラは、画像を保持するシート材を加圧することにより画像をシート材に定着させることを特徴とする。

請求項６の画像形成装置は、請求項３〜請求項５の何れか１項に記載のローラ機構と、シート材に画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載のローラ機構の構成によると、弾性部材と磁石という簡易な構成により、弾性部材から受ける付勢力によりシート材を加圧する一対のローラの回転速度の変動の抑制と当該一対のローラの加圧力の変動の抑制との両立を、効果的に達成できる。

請求項２に記載のローラ機構の構成によると、弾性部材の弾性力と第１磁石及び第２磁石による磁気斥力とが重畳された付勢力の非線形性がより高くなるため、弾性部材から受ける付勢力によりシート材を加圧する一対のローラの回転速度の変動の抑制と当該一対のローラの加圧力の変動の抑制との両立を、より効果的に達成できる。

請求項３に記載のローラ機構の構成によると、一対のローラの軸間距離が長くなるにつれて付勢手段の付勢力が線形に増加する場合と比較して、一対のローラによるシート材の搬送速度の変動を抑制できる。

請求項４に記載のローラ機構の構成によると、一対のローラの軸間距離が長くなるにつれて付勢手段の付勢力が線形に増加する場合と比較して、一対のローラによるシート材の搬送速度の変動の抑制と、一対のローラによる転写圧力の変動の抑制との両立を、効果的に達成でき、以って、転写性能を向上できる。

請求項５に記載のローラ機構の構成によると、一対のローラの軸間距離が長くなるにつれて付勢手段の付勢力が線形に増加する場合と比較して、一対のローラによる定着圧力の変動を抑制でき、以って、定着性能を向上できる。

請求項６に記載の画像形成装置の構成によると、一対のローラの軸間距離が長くなるにつれて付勢手段の付勢力が線形に増加する場合と比較して、良好な画質を得ることが可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１には、本発明のローラの第１実施形態に係る転写ローラ機構１８、搬送ローラ機構１６、及び定着ローラ機構２０を備える、画像形成装置としてのインクジェット記録装置１０が示されている。インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、駆動ローラ２２等の複数のローラにより張架された中間転写ベルト１４とを備えている。

中間転写ベルト１４は、略水平に配設された駆動ローラ２２と従動ローラ２４、及びこれらの下方に配設された従動ローラ２６、２８、３０、３２により多角形状に張架されている。ここで、中間転写ベルト１４の駆動ローラ２２及び従動ローラ２４により張架された水平部分１４Ｈは、略水平に幅方向及び回転方向へ延在しており、インクジェット記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、水平部分１４Ｈに対向している。

駆動ローラ２２は、モータ（図示省略）により回転されて中間転写ベルト１４を回転させ、従動ローラ２６、２８、３０、３２は、回転する中間転写ベルト１４に従動して回転する。

また、中間転写ベルト１４を張架する複数のローラの中で最下部に配設された従動ローラ３０は、上述の転写ローラ機構１８に備えられている。転写ローラ機構１８は、該従動ローラ３０と転写ローラ３４とにより構成される転写ローラ対３６と、従動ローラ３０と転写ローラ３４とを互いに圧接させる付勢手段としての圧接機構３８（図２参照）とを備えている。

転写ローラ対３６は、記録媒体としての用紙Ｐの搬送経路に配設されており、転写ローラ対３６の搬送方向上流側には、上述の搬送ローラ機構１６に備えられた搬送ローラ対４０が配設され、転写ローラ対３６の搬送方向下流側には、上述の定着ローラ機構２０に備えられた定着ローラ対４２が配設されている。搬送ローラ対４０は、用紙Ｐの搬送経路を挟んで上下方向に対向した従動ローラ５２と駆動ローラ５４とにより構成されている。また、定着ローラ対４２は、用紙Ｐの搬送経路を挟んで上下方向に対向した従動ローラ５６と駆動ローラ５８とにより構成されている。なお、従動ローラ５６はヒータランプ等の熱源を備えた加熱ローラとされている。

ここで、駆動ローラ２２、転写ローラ３４、駆動ローラ５４、駆動ローラ５８の回転軸には、チェーン５０（図２参照）により連結されたスプロケット４８（図２及び図３（Ａ）、（Ｂ）参照）が取り付けられている。即ち、駆動ローラ２２を回転させるモータの駆動力が、チェーン５０を介して転写ローラ３４、駆動ローラ５４、５８に伝達され、これにより、転写ローラ３４、駆動ローラ５４、５８が駆動される。

図２に示すように、転写ローラ対３６を構成する転写ローラ３４及び従動ローラ３０は略平行に配設されている。また、転写ローラ３４の回転軸３４Ａの両端には、軸受４４が相対回転自在に取り付けられ、従動ローラ３０の回転軸３０Ａの両端には、軸受４６が相対回転自在に取り付けられている。軸受４４、４６は、支持部材（図示省略）により、回転不能、且つ、互いに接離する方向へ移動可能に支持されている。

即ち、転写ローラ３４及び従動ローラ３０は、回転自在、且つ互いに接離可能（軸間距離を長短可能）とされている。

また、転写ローラ機構１８には、転写ローラ３４及び従動ローラ３０を互いに圧接させる圧接機構３８が備えられている。圧接機構３８は、転写ローラ３４の回転軸３４Ａの両端に相対回転自在に取り付けられた第２付勢手段、第１磁石としての磁石６２と、従動ローラ３０の回転軸３０Ａの両端に相対回転自在に取り付けられた第２付勢手段、第２磁石としての磁石６４と、磁石６２に一端を取り付けられた第１付勢手段及び弾性部材としての圧縮コイルバネ６６と、磁石６４に一端を取り付けられた第１付勢手段及び弾性部材としての圧縮コイルバネ６８とを備えている。

磁石６２、６４は、支持部材（図示省略）により、回転不能、且つ互いに接離する方向へ移動可能に支持されている。また、圧縮コイルバネ６６の他端は、磁石６２の下方に配設された板状の取付部７０に取り付けられており、圧縮コイルバネ６６は、磁石６２と取付部７０との間に弾性変形した状態で挟み込まれている。

また、圧縮コイルバネ６８の他端は、磁石６４の上方に配設された板状の取付部７２に取り付けられており、圧縮コイルバネ６８は、磁石６４と取付部７２との間に弾性変形した状態で挟み込まれている。

これにより、圧縮コイルバネ６６の上向き（転写ローラ３４と従動ローラ３０との軸間距離が短くなる方向）の弾性力が、磁石６２を介して回転軸３４Ａの両端に作用し、また、圧縮コイルバネ６８の下向き（転写ローラ３４と従動ローラ３０との軸間距離が短くなる方向）の弾性力が、磁石６４を介して回転軸３０Ａの両端に作用する。よって、転写ローラ３４及び従動ローラ３０が、圧縮コイルバネ６６、６８により、互いに接近する方向（互いの軸間距離が短くなる方向）に付勢される。

ところで、磁石６２と磁石６４とは、同じ磁極（例えば、図示するようにＳ極）同士を対向させており、磁石６２と磁石６４との間には、磁気斥力が発生している。即ち、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力と、磁石６２、６４による磁気斥力とが重畳された付勢力が、転写ローラ３４及び従動ローラ３０に作用している。

また、図３（Ａ）に示すように、搬送ローラ対４０を構成する駆動ローラ５４及び従動ローラ５２は略平行に配設されている。また、駆動ローラ５４の回転軸５４Ａの両端には、軸受４４が相対回転自在に取り付けられ、従動ローラ５２の回転軸５２Ａの両端には、軸受４６が相対回転自在に取り付けられている。軸受４４、４６は、支持部材（図示省略）により、回転不能、且つ、互いに接離する方向へ移動可能に支持されている。

即ち、駆動ローラ５４及び従動ローラ５２は、回転自在、且つ互いに接離可能（互いの軸間距離を長短可能）に支持されている。

また、搬送ローラ機構１６には、圧接機構３８が備えられている。磁石６２は、駆動ローラ５４の回転軸５４Ａの両端に相対回転自在に取り付けられ、磁石６４は、従動ローラ５２の回転軸５２Ａの両端に相対回転自在に取り付けられている。また、圧縮コイルバネ６６は、磁石６２と取付部７０との間に弾性変形した状態で挟み込まれ、圧縮コイルバネ６８は、磁石６４と取付部７２との間に弾性変形した状態で挟み込まれている。

これにより、圧縮コイルバネ６６の上向き（駆動ローラ５４と従動ローラ５２との軸間距離が短くなる方向）の弾性力が、磁石６２を介して回転軸５４Ａの両端に作用し、また、圧縮コイルバネ６８の下向き（駆動ローラ５４と従動ローラ５２との軸間距離が短くなる方向）の弾性力が、磁石６４を介して回転軸５２Ａの両端に作用する。よって、駆動ローラ５４及び従動ローラ５２が、圧縮コイルバネ６６、６８により、互いに接近する方向（互いの軸間距離が短くなる方向）に付勢される。

また、磁石６２と磁石６４とは、同じ磁極（例えば、図示するようにＳ極）同士を対向させており、磁石６２と磁石６４との間には、磁気斥力が発生している。即ち、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力と、磁石６２、６４による磁気斥力とが重畳された付勢力が、駆動ローラ５４及び従動ローラ５２に作用している。

また、図３（Ｂ）に示すように、定着ローラ対４２を構成する駆動ローラ５８及び従動ローラ５６は略平行に配設されている。また、駆動ローラ５８の回転軸５８Ａの両端には、軸受４４が相対回転自在に取り付けられ、従動ローラ５６の回転軸５６Ａの両端には、軸受４６が相対回転自在に取り付けられている。軸受４４、４６は、支持部材（図示省略）により、回転不能、且つ、互いに接離する方向へ移動可能に支持されている。

即ち、駆動ローラ５８及び従動ローラ５６は、回転自在、且つ互いに接離可能（互いの軸間距離を長短可能）に支持されている。

また、定着ローラ機構２０には、圧接機構３８が備えられている。磁石６２は、駆動ローラ５８の回転軸５８Ａの両端に相対回転自在に取り付けられ、磁石６４は、従動ローラ５６の回転軸５６Ａの両端に相対回転自在に取り付けられている。また、圧縮コイルバネ６６は、磁石６２と取付部７０との間に弾性変形した状態で挟み込まれ、圧縮コイルバネ６８は、磁石６４と取付部７２との間に弾性変形した状態で挟み込まれている。

これにより、圧縮コイルバネ６６の上向き（駆動ローラ５８と従動ローラ５６との軸間距離が短くなる方向）の弾性力が、磁石６２を介して回転軸５８Ａの両端に作用し、また、圧縮コイルバネ６８の下向き（駆動ローラ５８と従動ローラ５６との軸間距離が短くなる方向）の弾性力が、磁石６４を介して回転軸５６Ａの両端に作用する。よって、駆動ローラ５８及び従動ローラ５６が、圧縮コイルバネ６６、６８により、互いに接近する方向（互いの軸間距離が短くなる方向）に付勢される。

また、磁石６２と磁石６４とは、同じ磁極（例えば、図示するようにＳ極）同士を対向させており、磁石６２と磁石６４との間には、磁気斥力が発生している。即ち、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力と、磁石６２、６４による磁気斥力とが重畳された付勢力が、駆動ローラ５８及び従動ローラ５６に作用している。

次に、本実施形態における作用について説明する。

用紙Ｐが、搬送ローラ対４０の搬送方向上流側に配設された搬送ローラ（図示省略）により、搬送ローラ対４０へ搬送され、互いに加圧された搬送ローラ対４０のニップ部に突入する。そして、用紙Ｐは、駆動ローラ５４及び従動ローラ５２との間に生じる摩擦力により下流側へ搬送され、転写ローラ対３６のニップ部に突入する。

一方、インクジェット記録ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、用紙Ｐの先端が転写ローラ対３６のニップ部に突入する以前に、中間転写ベルト１４の水平部分１４Ｈへのインク滴の吐出を開始し、中間転写ベルト１４上にインク画像を形成する。

転写ローラ対３６のニップ部では、用紙Ｐと中間転写ベルト１４とが転写ローラ３４及び従動ローラ３０により加圧され、中間転写ベルト１４上のインク画像が、用紙Ｐに転写される。

インク画像を転写された用紙Ｐは、転写ローラ３４及び中間転写ベルト１４との間に生じる摩擦力により下流側へ搬送され、定着ローラ対４２のニップ部へ突入する。定着ローラ対４２のニップ部では、インク画像を転写された用紙Ｐが駆動ローラ５８及び従動ローラ５６により加圧加熱されることにより、インク画像が用紙Ｐに定着する。そして、インク画像が定着した用紙Ｐは、駆動ローラ５８及び従動ローラ５６との間に生じる摩擦力により下流側へ搬送され、最終的には、装置外へ排出される。

ところで、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように（なお、中間転写ベルト１４についての図示は省略している。）、用紙Ｐの先端が転写ローラ対３６のニップ部に突入した際には、転写ローラ３４及び従動ローラ３０が、初期状態（用紙Ｐがニップ部に介在しない状態）の長さがＬ０の圧縮コイルバネ６６、６８をＴ／２ずつ圧縮させながら用紙Ｐの厚みＴだけ離間する。この際、圧縮コイルバネ６６、６８の位置エネルギが増加するのに対して、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の回転エネルギは減少する。また、用紙Ｐの後端が転写ローラ対３６のニップ部から抜け出た際には、圧縮コイルバネ６６、６８の位置エネルギが減少するのに対して、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の回転エネルギは増大する。この現象は、力学的エネルギ保存の法則に基づく。

なお、ここでは、圧縮コイルバネ６６、６８が同じ長さだけ圧縮される場合を例に採って説明しているが、これに限られず、異なるバネ定数としてもよく、このような場合でも、同様の作用となる。

即ち、用紙Ｐの先端が転写ローラ対３６のニップ部に突入することにより、圧縮コイルバネ６６、６８がＴ／２ずつ圧縮した際には、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の回転速度ωが低下し、中間転写ベルト１４の回転速度が低下する（図５（Ｃ）のグラフ参照）。

また、用紙Ｐの後端が転写ローラ対３６のニップ部から抜け出すことにより、圧縮コイルバネ６６、６８がＴ／２ずつ伸長した際には、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の回転速度ωが上昇し、中間転写ベルト１４の回転速度が上昇する（図５（Ｃ）のグラフ参照）。

これにより、用紙Ｐの先端が転写ローラ対３６のニップ部に突入した際には、インクジェット記録ヘッド１２Ｙ〜Ｃから吐出され中間転写ベルト１４上に付着するインクの単位面積当たりの量が増加するため、中間転写ベルト１４上のインク画像中の一部が周囲と比して高濃度になる（図５（Ａ）参照）。

また、用紙Ｐの後端が転写ローラ対３６のニップ部から抜け出た際には、インクジェット記録ヘッド１２Ｙ〜Ｃから吐出され中間転写ベルト１４上に付着するインクの単位面積当たりの量が減少するため、中間転写ベルト１４上のインク画像中の一部が周囲と比して低濃度になる。

即ち、用紙Ｐの先端が転写ローラ対３６のニップ部に突入する際、及び用紙Ｐの後端が転写ローラ対３６のニップ部から抜け出る際、インク画像中に帯状の濃度ムラ（所謂バンディング）が生じる（図５（Ｂ）参照）。

なお、用紙Ｐの先端が搬送ローラ対４０及び定着ローラ対４２のニップ部に突入した際や、用紙Ｐの後端が搬送ローラ対４０及び定着ローラ対４２のニップ部から抜け出た際には、これらを構成するローラの回転速度が変動するが、該ローラの回転速度の変動は、チェーン５０を介して転写ローラ３４及び駆動ローラ２２に伝播する。よって、用紙Ｐの先端が搬送ローラ対４０及び定着ローラ対４２のニップ部に突入した際や、用紙Ｐの後端が搬送ローラ対４０及び定着ローラ対４２のニップ部から抜け出た際にも、中間転写ベルト１４の回転速度が変動し、中間転写ベルト１４の回転速度が変動することによる問題が発生する。

ここで、本実施形態では、搬送ローラ対４０及び定着ローラ対４２の回転速度変動がチェーン５０を介して転写ローラ３６へ伝搬し中間転写ベルト１４の回転速度が変動するが、例えば、転写ローラ対３６と定着ローラ対４２との距離が、用紙Ｐの搬送方向長さより短い場合等には、用紙Ｐ自体の搬送速度が変動し、転写ズレ等の問題が発生することになる。

また、用紙Ｐの厚薄（厚みＴの大小）に応じて、圧縮コイルバネ６６、６８の圧縮量Ｔ／２が変動し、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力Ｆｓ（転写ローラ対３６の転写圧力）が変動する。具体的には、用紙Ｐの厚みＴが大きくなるほど、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力Ｆｓが大きくなり、用紙Ｐの厚みＴが小さくなるほど、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力Ｆｓが小さくなる。

ここで、図６のグラフに示すように、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力Ｆｓは、用紙Ｐの厚みＴの増加（圧縮コイルバネ６６、６８の収縮量Ｔ／２の増加）に対して、線形に増加する。

このため、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の回転速度ωの変動を抑制するべく、用紙Ｐニップ時の位置エネルギ量（グラフ中斜線で示す領域の面積に相当）を低減するためには、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性係数を大きくすればよい（図６のグラフに実線Ａで図示）。しかしながら、この場合には、用紙Ｐの厚みＴの差異による圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力Ｆｓの変動ΔＦｓが大きくなり、転写ローラ対３６の転写圧力の変動が大きくなる。

一方、用紙Ｐの厚みの差異ΔＴによる転写ローラ対３６の転写圧力の変動を抑制するためには、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性係数を小さくすればよい（図６のグラフに実線Ｂで図示）。しかしながら、この場合において、上述の弾性係数を大きくした場合と同等の転写圧力を得るためには、初期状態（転写ローラ対３６のニップ部に用紙Ｐが介在しない状態）の圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力Ｆｓを大きくしておく必要がある。よって、ニップ状態（用紙Ｐが転写ローラ対３６のニップ部に介在する状態）での位置エネルギ量が増大し、以って、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の回転速度ωの変動が大きくなる。

これに対して、本実施形態では、図７のグラフ（転写ローラ３４及び従動ローラ３０の軸間距離が短くなる方向の力を正方向の力として示している）に示すように、磁石６２、６４の磁気斥力Ｆｍが、用紙Ｐの厚みＴの増加（磁石６２、６４の離間距離の拡大）に対して、減少率を低下させながら非線形に減少するため（「岩波書店 物理入門コース３ 電磁気学Ｉ電場と磁場」参照）、弾性力Ｆｓと磁気斥力Ｆｍとが重畳された付勢力Ｆは、用紙Ｐの厚みＴの増加に対して、増加率を低下させながら非線形に増加する。

ここで、図８のグラフに示すように、付勢力Ｆは、付勢力Ｆと同等の転写圧力を発生させるバネの弾性力Ｆ´と比較して、初期状態では小さく、そして、初期状態からニップ状態に変化する際の増加率は高く、さらに、ニップ状態における用紙Ｐの厚みＴが増加するにつれての増加率は、同等もしくは低くなる。

よって、本実施形態と同等の転写圧力を発生させるバネのみを用いて転写ローラ３４及び従動ローラ３０を圧接させる場合と比較して、バネの位置エネルギ量が低減され、用紙Ｐの厚みＴの差異による付勢力Ｆの大小差ΔＦが低減される。

なお、付勢力Ｆは、転写ローラ３４と従動ローラ３０との軸間距離が用紙Ｐニップ時の変動範囲内である場合に、所望の非線形特性を実現すればよく、転写ローラ３４と従動ローラ３０との軸間距離が用紙Ｐニップ時の変動範囲を超えている場合にまで、所望の非線形特性を実現する必要はない。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態では、磁石６２、６４に変えて磁石８０、８２が備えられている。磁石８０は、転写ローラ３４の軸方向に沿って配列された複数（例えば、図示するように４個）の磁性部８０Ａにより構成されている。磁性部８０Ａは、磁石８２側とその反対側とで磁極を異にしている。また、複数の磁性部８０Ａの磁石８２側（及びその反対側）は磁極を異にしており、Ｓ極とＮ極とが交互に配設された構成となっている。

また、磁石８２は、従動ローラ３０の軸方向に沿って配列された複数（例えば、図示するように４個）の磁性部８２Ａにより構成されている。磁性部８２Ａは、磁石８０側とその反対側とで磁極を異にしている。また、複数の磁性部８２Ａの磁石８０側（及びその反対側）は磁極を異にしており、Ｓ極とＮ極とが交互に配設された構成となっている。

また、磁石８０と磁石８２とは、各磁性部８０Ａと各磁性部８２Ａとを互いに対向させて配設されており、互いに対向する磁性部８０Ａと磁性部８２Ａとは、その対向側の磁極を同じにしている。よって、磁石８０と磁石８２との間には、磁気斥力が発生しており、圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力と、磁石８０、８２による磁気斥力とが重畳された付勢力が、転写ローラ３４及び従動ローラ３０に作用している。

なお、本実施形態では、空間を介して斜め向かいに配置された磁性部８０Ａと磁性部８２Ａとを、磁石移動方向から見て重ならないように配置したが、空間を介して磁石移動方向に対向した磁性部８０Ａと磁性部８２Ａとの間に磁気斥力が発生するのであれば、磁石移動方向から見て一部が重なるように配置されていてもよい。

次に、本実施形態における作用について説明する。

圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力と磁石８０と磁石８２との間で発生する磁気斥力とが重畳された付勢力により、転写ローラ３４及び従動ローラ３０が互いに圧接される。

ところで、図１０のグラフに示すように、磁石８０と磁石８２との間の磁気斥力は、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の軸間距離の増加に応じて、減少率を低下させながら非線形に減少する。このため、弾性力と磁気斥力とが重畳された付勢力は、転写ローラ３４及び従動ローラ３０の軸間距離が長くなるにつれて、増加率を低下させながら非線形に増加する。

ここで、図１１（Ｂ）に示すように、磁石８０と磁石８２との間には、空間を介して磁石移動方向に対向した磁性部同士を結ぶ磁力線と、同じ磁石内で隣合った磁性部同士を結ぶ磁力線と、空間を介して斜め向かいに配置された磁性部同士を結ぶ磁力線とが、存在する。

磁石８０と磁石８２との離間距離が短い場合（例えば、転写ローラ対３６のニップ部に用紙Ｐが介在しない場合や、用紙Ｐが薄紙である場合等）には、磁石８０と磁石８２との間において、空間を介して磁石移動方向に対向した磁性部同士を結ぶ磁力線の効力が強くなる。しかし、磁石８０と磁石８２との離間距離が大きくなるにつれて（例えば、転写ローラ対３６のニップ部に厚紙である用紙Ｐが介在する場合等）、同じ磁石内で隣合った磁性部同士を結ぶ磁力線と、空間を介して斜め向かいに配置された磁性部同士を結ぶ磁力線の効力が強くなる。

これに対して、図１１（Ａ）に示すように、第１実施形態における磁石６２と磁石６４との間には、磁石移動方向に延びる磁力線が存在する。この磁力線は、上述の、空間を介して磁石移動方向に対向した磁性部同士を結ぶ磁力線と同様の磁力線である。

よって、磁石６２と磁石６４との離間距離の長短に関わらず、磁石６２と磁石６４との間においては、磁石移動方向に延びる磁力線の効力が大きくなる。

従って、図１０のグラフに示すように、磁石８０と磁石８２との間で発生する磁気斥力Ｆｍは、磁石６２と磁石６４との間で発生する磁気斥力Ｆｍ´と比較して、磁石間距離が長くなるにつれての減少率が高く、即ち非線形性が高い。

よって、磁石８０と磁石８２との間で発生する磁気斥力と圧縮コイルバネ６６、６８の弾性力とを重畳した付勢力は、第１実施形態における付勢力と比較して高い非線形性をもって変化する。

以上、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本実施形態では、インクジェット記録装置を例に取って本発明を説明したが、電子写真方式を用いた記録装置等にも本発明を適用可能である。即ち、インクジェット記録ヘッドに替えて電子写真方式を用いた画像形成部等の他の画像形成手段を用いてもよい。

また、圧縮コイルバネに替えて引張りコイルバネ等の他の弾性部材を用いたり、弾性部材に替えてエアシリンダ（空気バネ）等の他の付勢手段を用いたり、永久磁石に替えて電磁石を用いたり、磁石に替えて静電的に斥力を発生する手段を用いたりすることが可能である。

また、本実施形態では、ローラ対を駆動ローラ対としたが、従動ローラ対としてもよい。さらに、本実施形態では、一対のローラの双方を圧縮コイルバネにより互いに接近する方向に付勢する構成としたが、一対のローラの一方の軸の位置を不変として、当該一方のローラに対して、他方のローラを付勢手段により付勢する構成としてもよい。

本発明の第１実施形態に係る転写ローラ機構を備えるインクジェット記録装置の概略を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る転写ローラ機構を示す斜視図である。 （Ａ）は、本発明の一実施形態の搬送ローラ機構を示す正面図であり、（Ｂ）は、本発明の一実施形態の定着ローラ機構を示す正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、転写ローラの作動状態を示す側面図である。 （Ａ）は、転写ローラ対のニップ部に用紙が突入した際における中間転写ベルト上のインク画像の濃度変化を示す図であり、（Ｂ）は、転写ローラ対のニップ部から用紙が抜け出した際における中間転写ベルト上のインク画像の濃度変化を示す図であり、（Ｃ）は、用紙の搬送時間と中間転写ベルトの速度との関係を示すグラフである。 用紙の厚みと圧縮コイルバネの弾性力との関係を示すグラフである。 用紙の厚みと圧縮コイルバネの弾性力等との関係を示すグラフである。 用紙の厚みと、圧縮コイルバネの弾性力と磁石の磁気斥力とを重畳した付勢力等との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る転写ローラ対を示す正面図である。 磁石間距離と磁気斥力との関係を示すグラフである。 （Ａ）は、第１実施形態における磁石の作用を示す図であり、（Ｂ）は、第２実施形態における磁石の作用を示す図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置
１２Ｙ インクジェット記録ヘッド（画像形成手段）
１４ 中間転写ベルト（像保持体）
１６ 搬送ローラ機構（ローラ機構）
１８ 転写ローラ機構（ローラ機構）
２０ 定着ローラ機構（ローラ機構）
３０ 従動ローラ（ローラ）
３４ 転写ローラ（ローラ）
３８ 圧接機構（付勢手段）
５２ 従動ローラ（ローラ）
５４ 駆動ローラ（ローラ）
５６ 従動ローラ（ローラ）
５８ 駆動ローラ（ローラ）
６２ 磁石（第２付勢手段）
６４ 磁石（第２付勢手段）
６６ 圧縮コイルバネ（第１付勢手段）
６８ 圧縮コイルバネ（第１付勢手段）
８０ 磁石（第２付勢手段）
８２ 磁石（第２付勢手段）

Claims (6)

1. シート材の搬送経路を挟んで互いに対向し、軸間距離を長短可能に配設された一対のローラと、
   前記一対のローラを軸間距離が短くなる方向に付勢し、前記一対のローラにシート材を加圧させる弾性部材と、
   前記一対のローラの一方に配設された第１磁石と、
   前記一対のローラの他方に前記第１磁石と対向して配設され、前記第１磁石との間に磁気斥力を発生させる第２磁石と、
   を有することを特徴とするローラ機構。
2. 前記第１磁石の前記第２磁石との対向部、及び前記第２磁石の前記第１磁石との対向部は共に、異なる磁極を交互に並べて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のローラ機構。
3. 前記一対のローラは、シート材を加圧してシート材との間に摩擦力を発生させ、該摩擦力によりシート材を搬送することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のローラ機構。
4. 前記一対のローラは、画像を保持する像保持体とシート材とを加圧することにより、前記像保持体に保持された画像をシート材に転写させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のローラ機構。
5. 前記一対のローラは、画像を保持するシート材を加圧することにより画像をシート材に定着させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のローラ機構。
6. 請求項３〜請求項５の何れか１項に記載のローラ機構と、
   シート材に画像を形成する画像形成手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。