JP5935361B2 - 転写部材の支持構造および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写部材の支持構造および画像形成装置に関する。

特許文献１には、図１に示されるように、転写部（Ｔ）において像保持体（１０）に対して転写部材（１６ｂ）をばね部材（２１）によって押圧するようにした技術が記載されている。

特許文献２には、図２に示されるように、転写部において像保持体（３）に対して転写部材（１０１，１０２）をバックアップロール（１０３，１０４）によって押圧するようにした技術が記載されている。

特許文献３には、図５に示されるように、像保持体（３）に対して帯電部材（１７）をばね部材（１３）によって押圧する共に帯電部材（１７）に対して清掃部材（１８）をばね部材（１６）によって押圧するようにした技術が記載されている。

特許文献４には、図２に示されるように、転写部材（２０２）を支持する支持部材（２１０）を支軸（２１１）によって回転可能に支持し、像保持体（２１）に対する転写部材（２０２）の押圧力を偏心カム（２１５）によって可変とするようにした技術が記載されている。

特開２００３−１４９９６１号公報 特開２００７−２４１０１４号公報 特開２００５−３０１２１６号公報 特開２００７−１６４０３８号公報

本発明は、ばね部材による被転写体に対する転写部材の押圧力のばらつきを抑制するようにした転写部材の支持構造を提供することを目的とする。

本発明の請求項１の転写部材の支持構造は、トナー画像を保持する像保持体の移動に同期して移動する被転写体に接触し、前記被転写体に転写電圧を印加することで前記トナー画像を前記像保持体から前記被転写体に転写させる転写部材と、前記転写部材を支持する支持部材と、前記支持部材を回転可能に支持する支軸と、記転写部材が前記被転写体を押圧するように、少なくとも前記転写部材、前記支持部材、及び、前記支軸に対して前記転写部材の反対側において前記支持部材に支持され、前記転写部材に電力を供給する給電部材から構成される構成体の重心位置と前記支軸との水平距離よりも前記支軸との水平距離が長くなる位置において前記支持部材に付勢力を作用させるばね部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２の転写部材の支持構造は、請求項１に記載の転写部材の支持構造において、前記ばね部材は、前記支軸に対して前記転写部材の反対側において前記支持部材に付勢力を作用させていることを特徴とする。

本発明の請求項３の画像形成装置は、トナー画像を保持する像保持体と、請求項１又は２に記載の転写部材の支持構造を有し、前記像保持体のトナー画像を被転写体に転写する転写装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の転写部材の支持構造によれば、転写部材を下方からばね部材によって付勢して被転写体を押圧する場合に比べて、ばね部材による被転写体に対する転写部材の押圧力のばらつきを抑制することができる。

本発明の請求項１に記載の転写部材の支持構造によれば、支軸に対して転写部材の反対側において支持部材に支持される給電部材を備えない場合に比べて、ばね部材による被転写体に対する転写部材の押圧力のばらつきを一層抑制することができる。

本発明の請求項２に記載の転写部材の支持構造によれば、ばね部材を支軸に対して転写部材側において支持部材に作用させる場合に比べて、支持構造を小型化することができる。

本発明の請求項３に画像形成装置によれば、請求項１または２に記載の転写部材の支持構造を有しない転写装置を備える場合に比べて、画質の良好な画像を形成することができる。

本発明に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図１の画像形成ユニットの構成を示す図である。 本発明に係る転写部材の支持構造を示す図である。 本発明に係る転写部材の支持構造に対する比較例としての転写部材の支持構造を示す図である。 本発明に係る転写部材の支持構造に対する変形例としての転写部材の支持構造を示す図である。

以下、本発明に係る転写部材の支持構造および画像形成装置の実施形態の一例について、添付の図面を用いて説明する。

（画像形成装置）
本発明に係る画像形成装置１０は、フルカラー画像又は白黒画像を形成するものであり、図１に示されるように、水平方向一側（図１における左側）部分を構成する第１処理部が収容された第１筐体１０Ａと、第１筐体１０Ａと分割可能に接続され、水平方向＋側（図１における右側）部分を構成する第２処理部が収容された第２筐体１０Ｂとを備えている。

第２筐体１０Ｂの上部には、コンピュータ等の外部装置から送られてくる画像データに画像処理を施す画像信号処理部１３が設けられている。

一方、第１筐体１０Ａの上部には、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ１４Ｖ、１４Ｗ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが水平方向に沿って交換可能に設けられている。

なお、第１特別色及び第２特別色としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の色（透明を含む）から適宜選択される。また、以後の説明では、各構成部品について第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を区別する場合は、数字の後にＶ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの英字を付して説明し、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を区別しない場合は、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

さらに、トナーカートリッジ１４の下側には、各色のトナーに対応する６つの画像形成ユニット１６が、各トナーカートリッジ１４と対応するように水平方向に沿って設けられている。

画像形成ユニット１６毎に設けられた露光装置４０は、前述した画像信号処理部１３によって画像処理を施された画像データを画像信号処理部１３から受け取り、この画像データに応じて変調した光ビームＬを次述の感光体ドラム１８へ照射するように構成されている（図２参照）。

各画像形成ユニット１６は、図２に示されるように、一方向（図２における時計回り方向）に回転駆動される像保持体の一例としての感光体ドラム１８を備えている。各露光装置４０から各感光体ドラム１８へ光ビームＬが照射されることにより、各感光体ドラム１８には静電潜像が形成される。

各感光体ドラム１８の周囲には、感光体ドラム１８を帯電するコロナ放電方式（非接触帯電方式）のスコロトロン帯電器２０と、露光装置４０によって感光体ドラム１８に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置２２と、転写後の感光体ドラム１８に残留する現像剤を除去する除去部材としてのブレード２４と、転写後の感光体ドラム１８に光を照射して除電を行う除電装置２６とが設けられている。

スコロトロン帯電器２０、現像装置２２、ブレード２４、除電装置２６は、感光体ドラム１８の表面と対向して、感光体ドラム１８の回転方向上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。

現像装置２２は、トナーを含んだ現像剤Ｇを収容する現像剤収容部材２２Ａと、現像剤収容部材２２Ａに収容された現像剤Ｇを感光体ドラム１８に供給する現像ロール２２Ｂとを含んで構成されている。現像剤収容部材２２Ａは、トナーカートリッジ１４（図１参照）とトナー供給路（図示省略）を通して接続されており、トナーカートリッジ１４からトナーが供給されるようになっている。

図１に示されるように、各画像形成ユニット１６の下側には、転写装置３２が設けられている。転写装置３２は、各感光体ドラム１８と接触する被転写体の一例としての転写ベルト３４と、各感光体ドラム１８に形成されたトナー画像を転写ベルト３４に一次転写させる転写部材の一例としての一次転写ロール３６と、転写ベルト３４に一次転写されたトナー画像を用紙等の記録媒体Ｐに二次転写させる二次転写ロール６２を含んで構成されている。

転写ベルト３４は、環状に形成され、図示しないモータで駆動される駆動ロール３８と、転写ベルト３４に張力を付与する張力付与ロール４１と、二次転写ロール６２に対向する対向ロール４２と、複数のロール４４とに巻き掛けられている。そして、転写ベルト３４は、駆動ロール３８により、一方向（図１における反時計回り方向）に各感光体ドラム１８の回転移動に同期して循環移動されるようになっている。

各一次転写ロール３６は、対応する各画像形成ユニット１６の感光体ドラム１８と対向する位置（あるいは感光体ドラム１８と対向する位置よりも転写ベルト３４の移動方向において若干下流側の位置）において転写ベルト３４に接触するように配置されている。一次転写ロール３６には、後述する給電ロール４３によって、トナー極性とは逆極性の転写電圧が印加されるようになっている（即ち、一次転写ロール３６は転写ベルト３４にトナー極性とは逆極性の転写電圧を印加するようになっている）。この構成により、感光体ドラム１８に形成されたトナー画像が転写ベルト３４に転写されるようになっている。一次転写ロール３６の支持構造については後述する。

駆動ロール３８の付近には、転写ベルト３４の外周面を清掃する清掃装置４６が設けられている。

転写装置３２の下方には、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部４８が水平方向に沿って２個設けられている。

各記録媒体収容部４８は、第１筐体１０Ａから引き出し自在とされている。各記録媒体収容部４８の一端側（図１における右側）の上方には、各記録媒体収容部４８から記録媒体Ｐを搬送経路６０へ送り出す送出ロール５２が設けられている。

各記録媒体収容部４８内には、記録媒体Ｐが載せられる底板５０が設けられている。この底板５０は、記録媒体収容部４８が第１筐体１０Ａから引き出されると、図示せぬ制御手段の指示によって下降するようになっている。底板５０が下降することで、ユーザーが記録媒体Ｐを補充する空間が記録媒体収容部４８に形成される。

第１筐体１０Ａから引き出された記録媒体収容部４８を第１筐体１０Ａに装着すると、底板５０が、制御手段の指示によって上昇するようになっている。底板５０が上昇することで、底板５０に載せられた最上位の記録媒体Ｐと送出ロール５２とが当るようになっている。

送出ロール５２の記録媒体搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という場合がある）には、記録媒体収容部４８から重なって送り出された記録媒体Ｐを１枚ずつに分離する分離ロール５６が設けられている。分離ロール５６の下流側には、記録媒体Ｐを搬送方向下流側に搬送する複数の搬送ロール５４が設けられている。

記録媒体収容部４８と転写装置３２との間に設けられる搬送経路６０は、記録媒体収容部４８から送り出された記録媒体Ｐを第１折返部６０Ａで図１における左側に折り返し、さらに、第２折返部６０Ｂで図１における右側に折り返すように、二次転写ロール６２と対向ロール４２との間の二次転写部Ｔへ延びている。

二次転写ロール６２は、給電部（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の転写電圧が印加されるようになっている。この構成により転写ベルト３４に一次転写された各色のトナー画像が、二次転写ロール６２によって、搬送経路６０に沿って搬送されてきた記録媒体Ｐに二次転写される構成となっている。

搬送経路６０の第２折返部６０Ｂへ合流するように、第１筐体１０Ａの側面から延びる予備経路６６が設けられている。第１筐体１０Ａに隣接して配置される別の記録媒体収容部（図示省略）から送り出された記録媒体Ｐが予備経路６６を通って搬送経路６０に入り込まれるようになっている。

二次転写部Ｔの下流側には、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを第２筐体１０Ｂに向けて搬送する複数の搬送ベルト７０が第１筐体１０Ａに設けられ、搬送ベルト７０に搬送された記録媒体Ｐを下流側に搬送する搬送ベルト８０が第２筐体１０Ｂに設けられている。

複数の搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０のそれぞれは、環状に形成されており、一対のロール７２に巻き掛けられている。一対のロール７２は、記録媒体Ｐの搬送方向上流側と下流側とにそれぞれ配置されており、一方が回転駆動することにより、搬送ベルト７０（搬送ベルト８０）を一方向（図１における時計回り方向）に循環移動させる。搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０の内側には、記録媒体Ｐを吸引する吸引装置（図示省略）が備えられており、搬送ベルト７０及び搬送ベルト８０は記録媒体Ｐを表面に吸着させながら搬送するようになっている。

搬送ベルト８０の下流側には、記録媒体Ｐの表面に転写されたトナー画像を記録媒体Ｐに熱と圧力で定着させる定着ユニット８２が設けられている。

定着ユニット８２は、定着ベルト８４と、定着ベルト８４に対して下側から接触するように配置された加圧ロール８８と、を備えている。定着ベルト８４と加圧ロール８８との間には、記録媒体Ｐを加圧加熱してトナー画像を定着させる定着部Ｎが形成されている。

定着ベルト８４は、環状に形成されており、駆動ロール８９及び従動ロール９０に巻き掛けられている。駆動ロール８９は、加圧ロール８８に対して上側から対向しており、従動ロール９０は、駆動ロール８９よりも上側に配置されている。

駆動ロール８９及び従動ロール９０は、それぞれに、ハロゲンヒータ等の加熱部が内蔵されている。これにより、定着ベルト８４が加熱される。

定着ユニット８２の下流側には、定着ユニット８２から送り出された記録媒体Ｐを下流側へ搬送する搬送ベルト１０８が設けられている。搬送ベルト１０８は、搬送ベルト７０と同様に形成されている。

搬送ベルト１０８の下流側には、定着ユニット８２によって加熱された記録媒体Ｐを冷却する冷却ユニット１１０が設けられている。

冷却ユニット１１０は、記録媒体Ｐの熱を吸収する吸収装置１１２と、記録媒体Ｐを吸収装置１１２に押し付ける押付装置１１４とを備えている。吸収装置１１２は、搬送経路６０に対する一方側（図１における上側）に配置され、押付装置１１４は、他方側（図１における下側）に配置されている。

吸収装置１１２は、記録媒体Ｐと接触し、記録媒体Ｐの熱を吸収する環状の吸収ベルト１１６を備えている。吸収ベルト１１６は、吸収ベルト１１６へ駆動力を伝達する駆動ロール１２０と、複数のロール１１８とに巻き掛けられている。

吸収ベルト１１６の内周側には、吸収ベルト１１６と面状に接触して吸収ベルト１１６が吸収した熱を放熱させるアルミニウム材料で形成されたヒートシンク１２２が設けられている。

さらに、ヒートシンク１２２から熱を奪い熱気を外部へ排出させるためのファン１２８が、第２筐体１０Ｂの裏側（図１に示す紙面奥側）に配置されている。

記録媒体Ｐを吸収装置１１２に押し付ける押付装置１１４は、記録媒体Ｐを吸収ベルト１１６へ押し付けながら記録媒体Ｐを搬送する環状の押付ベルト１３０を備えている。押付ベルト１３０は、複数のロール１３２に巻き掛けられている。

冷却ユニット１１０の下流側には、記録媒体Ｐを挟んで搬送し、記録媒体Ｐの湾曲（カール）を矯正する矯正装置１４０が設けられている。

矯正装置１４０の下流側には、記録媒体Ｐに定着されたトナー画像のトナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥、及び記録媒体Ｐの位置や形状等を検知するインラインセンサ２００が設けられている。

インラインセンサ２００の下流側には、片面に画像が形成された記録媒体Ｐを第２筐体１０Ｂの側面に取り付けられた排出部１９６に排出する排出ロール１９８が設けられている。

一方、両面に画像を形成させる場合は、インラインセンサ２００から送出された記録媒体Ｐは、インラインセンサ２００の下流側に設けられた反転経路１９４に搬送されるようになっている。

反転経路１９４には、搬送経路６０から分岐する分岐パス１９４Ａと、分岐パス１９４Ａに沿って搬送される記録媒体Ｐを第１筐体１０Ａ側に向けて搬送する用紙搬送パス１９４Ｂと、用紙搬送パス１９４Ｂに沿って搬送される記録媒体Ｐを逆方向に向けて折返してスイッチバック搬送させて表裏を反転させる反転パス１９４Ｃが設けられている。

この構成により、反転パス１９４Ｃでスイッチバック搬送された記録媒体Ｐは、第１筐体１０Ａに向けて搬送され、さらに、記録媒体収容部４８の上方に設けられた搬送経路６０に入り込み、二次転写部Ｔへ再度送り込まれるようになっている。

次に、画像形成装置１０の画像形成工程について説明する。

画像信号処理部１３で画像処理が施された画像データが、各露光装置４０に送られる。各露光装置４０では、画像データに応じて各光ビームＬを出射して、スコロトロン帯電器２０によって帯電した各感光体ドラム１８に露光し、静電潜像が形成される。

感光体ドラム１８に形成された静電潜像は、現像装置２２によって現像され、第１特別色（Ｖ）、第２特別色（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像が形成される。

各画像形成ユニット１６Ｖ、１６Ｗ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの感光体ドラム１８に形成された各色のトナー画像は、６つの一次転写ロール３６Ｖ、３６Ｗ、３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって転写ベルト３４に順次一次転写される。

転写ベルト３４に多重に一次転写された各色のトナー画像は、二次転写ロール６２によって、記録媒体収容部４８から搬送されてきた記録媒体Ｐ上に二次転写される。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト７０によって第２筐体１０Ｂの内部に設けられた定着ユニット８２に向けて搬送される。

記録媒体Ｐ上の各色のトナー画像が定着ユニット８２により加熱・加圧されることで記録媒体Ｐに定着する。さらに、トナー画像が定着された記録媒体Ｐは、冷却ユニット１１０を通過して冷却された後、矯正装置１４０に送り込まれ、記録媒体Ｐに生じた湾曲が矯正される。

湾曲が矯正された記録媒体Ｐは、インラインセンサ２００によって画像欠陥等が検出された後、排出ロール１９８によって排出部１９６に排出される。

一方、画像が形成されていない非画像面に画像を形成させる場合（両面印刷の場合）は、インラインセンサ２００を通過後に、記録媒体Ｐが反転経路１９４で反転され、記録媒体収容部４８の上方に設けられた搬送経路６０に送り込まれて、前述した手順で裏面にトナー画像が形成される。

なお、画像形成装置１０では、第１特別色及び第２特別色の画像を形成するための部品（画像形成ユニット１６Ｖ・１６Ｗ、露光装置４０Ｖ・４０Ｗ、トナーカートリッジ１４Ｖ・１４Ｗ、一次転写ロール３６Ｖ・３６Ｗ）は、ユーザーの選択により、追加部品として第１筐体１０Ａに装着可能に構成されている。従って、画像形成装置１０としては、第１特別色及び第２特別色の画像を形成するための部品を有さない構成、第１特別色及び第２特別色のうちいずれか１色の画像を形成するための部品を有する構成としてもよい。

（一次転写ロールの支持構造）
次に、本発明に係る一次転写ロール３６の支持構造について説明する。

図３は、一次転写ロール３６の支持構造を示している。

図３に示すように、一次転写ロール３６を含む構成体の一例としての一次転写ユニット３７が転写装置３２のサイドフレーム３９に取り付けられることで、一次転写ロール３６は支持されている。

一次転写ユニット３７は、一次転写ロール３６と、一次転写ロール３６に回転しながら接触し一次転写ロール３６に電力を供給する給電部材の一例としての給電ロール４３と、一次転写ロール３６の端側で軸部４７を軸受し一次転写ロール３６を回転可能に支持すると共に給電ロール４３の端側で軸部５３を軸受し給電ロール４３を回転可能に支持する支持部材の一例としてのホルダー５５とを含んで構成されている。

ホルダー５５の側面には、外側に向けて突出する支軸の一例としての突出ピン５７が設けられている。突出ピン５７は、サイドフレーム３９に取り付けられ、ホルダー５５を回転可能に支持している。また、突出ピン５７は、ホルダー５５において一次転写ロール３６が支持される位置と給電ロール４３が支持される位置の間に設けられている。別言すれば、給電ロール４３は突出ピン５７に対して一次転写ロール３６の反対側においてホルダー５５に支持されている。

ホルダー５５の一端側（一次転写ロール３６が支持される位置とは反対側）とサイドフレーム３９のばね受台５８との間には、ばね部材の一例としての圧縮コイルばね５９が設けられている。圧縮コイルばね５９は、一次転写ロール３６の両端に対応するように２個設けられている。この圧縮コイルばね５９がホルダー５５の一端側を下方方向に付勢することで、一次転写ロール３６が転写ベルト３４を押圧するようになっている。

具体的には、一次転写ユニット３７の重心位置Ｇには一次転写ユニット３７の自重による重力Ｆ１が作用しており、ホルダー５５の圧縮コイルばね５９が作用する作用位置Ｑには圧縮コイルばね５９による付勢力Ｆ２が作用している。ここで、一次転写ユニット３７の重心位置Ｇと突出ピン５７が設けられる位置との水平距離をＬ１、ホルダー５５の圧縮コイルばね５９が作用する作用位置Ｑと突出ピン５７が設けられる位置との水平距離をＬ２、一次転写ロール３６と転写ベルト３４とが接触する接触位置Ｒと突出ピン５７が設けられる位置との水平距離をＬ３とした場合、（Ｆ２・Ｌ２−Ｆ１・Ｌ１）／Ｌ３の押圧力Ｆ３で一次転写ロール３６が転写ベルト３４を押圧することとなる。

より具体的には、一次転写ロール３６が転写ベルト３４を押圧する押圧力Ｆ３の最適値は、２．５５Ｎ／３２０ｍｍ（３２０ｍｍは、一次転写ロール３６の転写有効長さ。以降、最適押圧力については単に「２．５５Ｎ」と記載する）であり、この最適押圧力が得られるように、圧縮コイルばね５９の付勢力Ｆ２が設定されている。

なお、一次転写ロール３６は転写ベルト３４の移動に伴って従動回転し、給電ロール４３は一次転写ロール３６の回転に伴って従動回転する。給電ロール４３から一次転写ロール３６に供給される供給電力により、転写電流は給電ロール４３から電気的にフロートしている一次転写ロール３６の軸部４７に一旦流れ、次いで一次転写ロール３６の軸部４７から転写ベルト３４へと流れる。このような給電ロール４３を採用することで一次転写ロール３６の抵抗変動が抑制され、良好な一次転写が行われる。その一方、給電ロール４３を採用することで一次転写ユニット３７の重量は増大することとなる。

具体的には、一次転写ロール３６の重量は２１０ｇであるのに対し、給電ロール４３の重量は２２０ｇである。そして、これら一次転写ロール３６と給電ロール４３とにホルダー５５の重量を加えた一次転写ユニット３７の重量は４４２ｇである。

図４は、一次転写ロール３６の支持構造に対する比較例としての一次転写ロール３６の支持構造を示している。

図４に示すように、比較例としての一次転写ロール３６の支持構造では、一次転写ロール３６と給電ロール４３とホルダー６１とから構成される一次転写ユニット６３をその下方に設けられる圧縮コイルばね６４によって上方に付勢することで、一次転写ロール３６を転写ベルト３４に押圧させている。なお、圧縮コイルばね６４は、一次転写ロール３６の両端に対応するように２個設けられている。

ここで、一次転写ロール３６の重量は２１０ｇであり、給電ロール４３の重量は２２０ｇであり、これら一次転写ロール３６と給電ロール４３とにホルダー６１の重量を加えた一次転写ユニット６３の重量は、一次転写ユニット３７の重量と同様、４４２ｇである。

比較例としての一次転写ロール３６の支持構造においては、４．３３Ｎの重力が作用する一次転写ユニット６３を持ち上げ、さらに最適押圧力である２．５５Ｎで転写ベルト３４を押圧するために、２個の圧縮コイルばね６４によって合計６．８８Ｎの付勢力を一次転写ユニット６３に作用させる必要がある。なお、図中において、「Ｆ１」は一次転写ユニット６３の自重による重力を示し、「Ｆ２」は圧縮コイルばね６４による付勢力を示し、「Ｆ３」は一次転写ロール３６が転写ベルト３４を押圧する押圧力を示している。

図４の一次転写ロール３６の支持構造で採用した圧縮コイルばね６４は、自由長２０ｍｍ、ばね定数０．６８６Ｎ／ｍｍを有するＪＩＳ規格（日本工業規格）における２等級のばねである。そして、図４の比較例としての一次転写ロール３６の支持構造では、２個の圧縮コイルばね６４を自由長２０ｍｍから５ｍｍ圧縮させた状態とすることで、６．８８Ｎの付勢力Ｆ２が一次転写ユニット６３に作用するように構成している。

しかしながら、ＪＩＳ規格における２等級のばね定数の公差は±１０％であるため、ばね定数は０．６８６Ｎ／ｍｍを中心に０．６１７Ｎ／ｍｍから０．７５５Ｎ／ｍｍまでの範囲内でばらつく（個体差がある）。従って、一次転写ロール３６による最適押圧力である２．５５Ｎは、１．８４Ｎから３．２１Ｎの範囲内でばらつくこととなる。即ち、一次転写ロール３６による最適押圧力である２．５５Ｎに対して範囲にして１．３７Ｎ、率にして５３％のばらつきが生じる結果となる。各色の一次転写ロール３６における最適押圧力のばらつきは一次転写における転写不良の要因となり、形成画像の画質低下の要因となる。また、両端側の圧縮コイルばね６４で押圧力が異なると、一次転写における転写像に軸方向での濃度差が生じるため、形成画像の画質低下の要因となる。

一方、図３の一次転写ロール３６の支持構造で採用した圧縮コイルばね５９は、自由長２０ｍｍ、ばね定数０．０８８Ｎ／ｍｍを有するＪＩＳ規格（日本工業規格）における２等級のばねである。そして、一次転写ロール３６の支持構造では、２個の圧縮コイルばね５９を自由長２０ｍｍから５ｍｍ圧縮させた状態とすることで、０．８８Ｎの付勢力Ｆ２を一次転写ユニット３７に作用させ、２．５５Ｎの最適押圧力が転写ベルト３４に作用するように構成している。

図３の一次転写ロール３６の支持構造では、ばね定数が０．０８８Ｎ／ｍｍという比較的小さな圧縮コイルばね５９を採用しているため、ＪＩＳ規格における２等級のばね定数の公差が±１０％であっても、ばね定数は０．０７９Ｎ／ｍｍから０．０９７Ｎ／ｍｍの範囲内でしかばらつかない。従って、一次転写ロール３６による最適押圧力である２．５５Ｎも、２．４８Ｎから２．６６Ｎの範囲内でしかばらつかない。即ち、一次転写ロール３６による最適押圧力である２．５５Ｎに対して範囲にして０．１８Ｎ、率にして７％のばらつきしか生じない結果となる。一次転写ロール３６による最適押圧力にばらつきがあまり生じないため、一次転写における転写画質は良好なものとなり、形成画像の画質も良好なものとなる。

図３の一次転写ロール３６の支持構造にあっては、一次転写ユニット３７の重心位置Ｇと突出ピン５７が設けられる位置との水平距離Ｌ１によりも、ホルダー５５の圧縮コイルばね５９が作用する作用位置Ｑと突出ピン５７が設けられる位置との水平距離Ｌ２が長くなるように構成している。それにより、一次転写ユニット３７に作用する重力よりも小さい付勢力Ｆ２で転写ベルト３４に最適押圧力２．５５Ｎを作用させられる。一方、図４の一次転写ロール３６の支持構造にあっては、一次転写ユニット６３の重力よりも大きい付勢力Ｆ２を一次転写ユニット６３に作用させる必要がある。

このように、図３の一次転写ロール３６の支持構造にあっては、図４の一次転写ロール３６の支持構造に比べて、圧縮コイルばね５９によって一次転写ユニット３７に作用させる付勢力Ｆ２を小さく抑えることが可能な構成であるため、ばね定数が小さい圧縮コイルばね５９によって一次転写ロール３６を転写ベルト３４に押圧させられる。従って、圧縮コイルばね５９による転写ベルト３４に対する一次転写ロール３６の押圧力のばらつきが少なくなる。

また、図３の一次転写ロール３６の支持構造にあっては、給電ロール４３が突出ピン５７に対して一次転写ロール３６の反対側においてホルダー５５に支持されているので（即ち給電ロール４３が一次転写ロール３６に対するバランサーとして機能するので）、一次転写ユニット３７の重心位置Ｇが突出ピン５７に近づき、一次転写ユニット３７の重心位置Ｇと突出ピン５７との水平距離Ｌ１に対する、圧縮コイルばね５９が作用する作用位置Ｑと突出ピン５７との水平距離Ｌ２の比率が大きくなる。従って、圧縮コイルばね５９によって一次転写ユニット３７に作用させる付勢力Ｆ２を一層小さく抑えることが可能となる。その結果、ばね定数が一層小さい圧縮コイルばね５９によって一次転写ロール３６を転写ベルト３４に押圧させられる。従って、圧縮コイルばね５９による転写ベルト３４に対する一次転写ロール３６の押圧力のばらつきが一層少なくなる。

また、図３の一次転写ロール３６の支持構造にあっては、圧縮コイルばね５９を突出ピン５７に対して一次転写ロール３６の反対側において作用させているので、圧縮コイルばね５９によってホルダー５５を下方方向に付勢する構成となり、上下方向における一次転写ロール３６と同位置に圧縮コイルばね５９を配置させられるため、支持構造が小型化する。

一方、図５に示すように、圧縮コイルばね６５を突出ピン５７に対して一次転写ロール３６側においてホルダー６７に作用させるように構成してもよいが、この場合、圧縮コイルばね６５によってホルダー６７を上方方向に付勢する構成となる。従って、図３の圧縮コイルばね５９を突出ピン５７に対して一次転写ロール３６の反対側においてホルダー５５に作用させる場合に比べて、支持構造が大型化する。

画像形成装置１０は、トナー画像を保持する感光体ドラム１８と、一次転写ロール３６の支持構造を有し感光体ドラム１８のトナー画像を転写ベルト３４に転写する転写装置３２とを備えているので、画質の優れた画像を形成することが可能となる。

なお、上記では、転写装置３２の一次転写ロール３６を支持する構造について説明したが、二次転写ロール６２を支持する構造に本発明の技術思想を適用してもよい。また良く知られた感光体から用紙への直接転写装置やカラー転写に多く用いられる用紙を搬送し、搬送した用紙に感光体からトナー転写する転写装置にも本発明の技術思想を適用してもよい。

１０ 画像形成装置
１８ 感光体ドラム（像保持体の一例）
３２ 転写装置
３４ 転写ベルト（被転写体の一例）
３６ 一次転写ロール（転写部材の一例）
３７ 一次転写ユニット
３９ サイドフレーム
４３ 給電ロール（給電部材の一例）
５５ ホルダー（支持部材の一例）
５７ 突出ピン（支軸の一例）
Ｆ１ 重力
Ｆ２ 付勢力
Ｆ３ 押圧力
Ｇ 重心位置
Ｑ 作用位置
Ｐ 記録媒体

Claims (3)

1. トナー画像を保持する像保持体の移動に同期して移動する被転写体に接触し、前記被転写体に転写電圧を印加することで前記トナー画像を前記像保持体から前記被転写体に転写させる転写部材と、
   前記転写部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材を回転可能に支持する支軸と、
   前記転写部材が前記被転写体を押圧するように、少なくとも前記転写部材、前記支持部材、及び、前記支軸に対して前記転写部材の反対側において前記支持部材に支持され、前記転写部材に電力を供給する給電部材から構成される構成体の重心位置と前記支軸との水平距離よりも前記支軸との水平距離が長くなる位置において前記支持部材に付勢力を作用させるばね部材と、
   を備える転写部材の支持構造。
2. 前記ばね部材は、前記支軸に対して前記転写部材の反対側において前記支持部材に付勢力を作用させている請求項１に記載の転写部材の支持構造。
3. トナー画像を保持する像保持体と、
   請求項１または２に記載の転写部材の支持構造を有し、前記像保持体のトナー画像を被転写体に転写する転写装置と、
   を備える画像形成装置。

Images