画像形成装置
【課題】 簡単な構成で、ユーザビリティ性を低下させず、且つ精度良く転写手段を加圧し、常に濃度偏差のない良好な画像が得られるようにする。
【解決手段】 トナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト５と、その中間転写ベルト５に作像されたトナー像を転写材に転写する転写手段である二次転写ローラ１３と、その二次転写ローラ１３を中間転写ベルト５に加圧する加圧手段である加圧ユニット４０とを備え、少なくとも二次転写ローラ１３を内蔵した装置本体に開閉自在に扉である開閉カバー３０を有する。そして、二次転写ローラ１３を開閉カバー３０に保持するように設置し、加圧ユニット４０を装置本体に設置する。加圧ユニット４０は、装置本体に対して開閉カバー３０の開動作で中間転写ベルト５への二次転写ローラ１３の加圧を解除する。
【解決手段】 トナー像を担持する像担持体である中間転写ベルト５と、その中間転写ベルト５に作像されたトナー像を転写材に転写する転写手段である二次転写ローラ１３と、その二次転写ローラ１３を中間転写ベルト５に加圧する加圧手段である加圧ユニット４０とを備え、少なくとも二次転写ローラ１３を内蔵した装置本体に開閉自在に扉である開閉カバー３０を有する。そして、二次転写ローラ１３を開閉カバー３０に保持するように設置し、加圧ユニット４０を装置本体に設置する。加圧ユニット４０は、装置本体に対して開閉カバー３０の開動作で中間転写ベルト５への二次転写ローラ１３の加圧を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、デジタル複合機等を含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重合トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置（例えば、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、デジタル複合機等）において、その重合トナーを中間転写ベルト等の像担持体から用紙等の転写材に転写する際には、高い転写圧が必要になる。
転写ユニットを装置の開閉扉（カバー）に保持させている画像形成装置の場合、上述の高い転写圧のために開閉扉が変形することがあり、開閉扉の変形によって用紙を像担持体に押しつける部材（例えば、転写ローラ）が、中間転写ベルトに対してベルト移動方向あるいは上下方向へずれたり、傾斜したりすると、転写圧に前後偏差が生じてしまい、用紙の左右（画像の主走査方向）にトナー濃度偏差が出てしまう。
【０００３】
また、上述の高い転写圧をかけるために、ユーザが扉を開閉するときに強い力が必要になり、紙詰まり除去作業等の際に、開閉扉の操作力が重くなり、ユーザビリティ性が低下する。そこで、梃子の原理に基づいて操作力を低減する技術や、操作力を低減させるための補助機構を持つ技術などが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、画像形成装置における前ドア連動の定着圧解除機構に関するものではあるが、装置本体に開閉自在に設けられたカバーと、そのカバーの開閉動作と連動し、閉じる際はカバーをロックすると同時に加圧手段を有効にし、開く際はカバーのロック及び加圧手段の加圧を解除するロック機構が開示されている。そして、ロック機構がロックしている時はロック方向に力を加え、ロック機構を解除する時は解除方向に力を加える補助手段を設け、ジャム処理時のカバーの開閉のユーザビリティを改善している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した重合トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置では、像担持体から転写材にトナー像を転写する際に高い転写圧をかけて転写するため、開閉扉（カバー）に高い強度と精度が必要になるという問題は、特許文献１に記載の機構では解決できず、ユーザビリティ性の向上のために新たに補助機構を設けると、コストアップを招いてしまうという問題もあった。
【０００６】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、像担持体上のトナー像を転写材に高い転写圧をかけて転写する画像形成装置において、簡単な構成で、ユーザビリティ性を低下させず、且つ精度良く転写手段を加圧し、常に濃度偏差のない良好な画像が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は上記の目的を達成するため、トナー像を担持する像担持体と、その像担持体に作像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、その転写手段を上記像担持体に加圧する加圧手段とを備え、少なくとも上記像担持体を内蔵した装置本体に開閉自在に設けた扉を有する画像形成装置において、
上記転写手段を上記扉に保持するように設置し、上記加圧手段を上記装置本体に設置したことを特徴とする。
【０００８】
上記加圧手段は、上記装置本体に対して上記扉の開動作で上記像担持体への転写手段の加圧を解除すると共に、その加圧を解除する力が上記扉の開動作を緩衝し、その加圧手段が緩衝手段を兼ねるようにするとよい
上記加圧手段は、上記扉の開動作で上記像担持体への加圧を解除するとともに、その加圧手段が上記扉の閉動作を補助する補助手段を兼ねるようにすることもできる。
【０００９】
このような画像形成装置において、上記扉には、上記転写手段としての転写部材と、その転写部材を保持する保持部材と、解除部材とを設け、上記加圧手段は、上記転写部材を上記像担持体に対して加圧する加圧レバーと、その加圧レバーに加圧力を付与する付勢部材と、上記加圧レバーの加圧を解除する解除レバーとを有し、
上記扉が開けられると、上記解除部材が上記解除レバーを押して回動させ、その解除レバーが上記加圧レバーに当接しながらその加圧レバーを移動させ、上記転写部材を像担持体から離間させるように構成するとよい。
【００１０】
その画像形成装置において、上記扉が開けられたとき、上記転写部材を上記像担持体から離間させた位置に、上記加圧レバーを保持する加圧レバー保持部材を設けるとなおよい。
上記加圧レバーの上記解除レバーが当接する部位がスロープであるとよい。そのスロープが円弧状の曲面であるとなおよい。
上記像担持体が中間転写ベルトであり、上記転写手段が二次転写ローラであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、像担持体上のトナー像を転写材に高い転写圧をかけて転写する画像形成装置であっても、転写手段を装置本体に開閉自在に設けた扉に保持するように設置し、その転写手段を加圧する加圧手段を装置本体に設置したことによって、簡単な構成で、ユーザビリティ性を低下させず、且つ精度良く転写手段を加圧し、常に濃度偏差のない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施例である画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における転写加圧機構を開閉カバーを閉じた状態で示す構成図である。
【図３】同じくその転写加圧機構を開閉カバーを開いた状態で示す構成図である。
【図４】トナーの形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図５】トナーの形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施例である画像形成装置の全体構成を示す図である。
この画像形成装置は、像担持体として中間転写体である中間転写ベルトを用いた電子写真方式のカラー画像形成装置である。
【００１４】
このカラー画像形成装置の装置本体２０内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像用の感光体１ｙ〜１ｋが設けられ、その各感光体１ｙ〜１ｋの回りには、感光体クリーニングユニット２ｙ〜２ｋ、帯電器３ｙ〜３ｋ、現像器４ｙ〜４ｋなどが配置されている。
【００１５】
これらの上方には図示を省略した露光部が配設されており、画像情報に基づいてその露光部内のレーザ光源を変調駆動することにより、そのレーザ光源からレーザ光を射出させ、そのレーザ光をポリゴンミラーによって主走査方向に走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して、帯電器３ｙ〜３ｋによってそれぞれ帯電された感光体１ｙ〜１ｋの表面に、それぞれ露光用レーザ光Ｂｙ〜Ｂｋを照射して露光する。その露光によって感光体１ｙ〜１ｋの表面にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像の静電潜像が形成される。露光用レーザ光Ｂｙ〜Ｂｋの光量は、後述する中間転写ベルト５の抵抗によって検知した情報に基いて調整される。
【００１６】
このカラー画像形成装置は、フルカラー画像形成時には、各感光体１ｙ〜１ｋの表面にそれぞれ形成された静電潜像にイエローの現像器４ｙ、マゼンタの現像器４ｍ、シアンの現像器４ｃ、ブラックの現像器４ｋの順で各色のトナーを転写して可視像を形成し、その各色のトナー像を中間転写ベルト５に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー画像を形成する。
【００１７】
中間転写ベルト５は、感光体１ｙ〜１ｋの下側に、二次転写対向ローラ７とテンションローラ８とによって張架されている。そして、図示を省略した駆動モータによって、駆動ローラを兼ねている二次転写対向ローラ７が回転駆動されることによって、中間転写ベルト５が矢示方向に回動する。そのプロセス速度は、例えば、１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されている。
【００１８】
この中間転写ベルト５を挟んで各感光体１ｙ〜１ｋと対向する位置に、一次転写バイアスローラ６ｙ〜６ｋが配設されている。その各一次転写バイアスローラ６ｙ〜６ｋには、それぞれ所定の転写バイアス、例えば＋１８００Ｖが印加される。
これらの一次転写バイアスローラ６ｙ〜６ｋ、二次転写対向ローラ７、テンションローラ８の各ローラは、図示を省略した中間転写ベルトユニット側版によって中間転写ベルト５の両側（図面上の手前側と奥側）から支持されている。
【００１９】
中間転写ベルト５は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラックを含む導電性材料を分散させ、その体積抵抗率が１０８〜１０１２Ωｃｍで、かつ表面抵抗率が１０９〜１０１３Ωｃｍの範囲になるよう調整されている。
【００２０】
なお、中間転写ベルト５の表面には、必要に応じて離型層をコートするようにしてもよい。そのコートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）を含むフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
中間転写ベルト５の製造方法は、例えば、注型法、遠心成形法を含む各種の方法があり、必要に応じてその表面を研磨するようにしてもよい。
中間転写ベルト５は、その体積抵抗率が上述した範囲の１０８〜１０１２Ωｃｍの上限値を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招いて好ましくない。
【００２２】
また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト５の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため、新たに除電手段を設ける必要が生じて装置製造のコストアップを招き好ましくない。
さらに、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲の下限値を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため、自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。
【００２３】
したがって、中間転写ベルト５の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内に収まるようにすることが好ましい。
なお、上記体積抵抗率および表面抵抗率は、高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ、登録商標）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト５の表裏に、体積抵抗率測定時には１００Ｖ、表面抵抗率測定時には５００Ｖの電圧を印加して、１０秒後に測定された測定値を示している。
【００２４】
ベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト５をクリーニングするユニットであり、ウレタンゴムよりなるクリーニングブレード１０が配置されており、そのクリーニングブレード１０を中間転写ベルト５に押し当てて、中間転写ベルト５上の残留トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。
このベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト５上の残留トナーをクリーニングしやすくするために、潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材１２によって塗布する。
【００２５】
その潤滑剤には、例えば、直鎖状の炭化水素構造を持つ脂肪酸金属塩を用いる。その脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。その中でもとりわけ、ステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産され、かつ多方面での使用実績があることから、コストが安価で、品質安定性および信頼性があり、最も好ましい材料である。
【００２６】
但し、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものであり、この実施例での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
上記潤滑剤は、粉体の形態で微量ずつ供給するのであるが、その具体的な供給方法としては、図１に示したように、潤滑剤１１をブロック状に固形成形し、潤滑剤塗布部材１２をブラシ形状の部材にして、ブロック上に固形成形された潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材１２のブラシで削り取って塗布する方法がある。
【００２７】
また、図示を省略するが、トナーに外添して供給する方法もあるが、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常に中間転写ベルト５の表面全面に供給することはできないため、簡易な装置構成で、且つ中間転写ベルトの表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとすると、この実施例のように固形の潤滑剤１１をブラシで削り取って塗布する方法がよい。
【００２８】
このカラー画像形成装置では、潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材１２のブラシで削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段（図示を省略）により、潤滑剤１１を１Ｎ（ニュートン）〜４Ｎの力で潤滑剤塗布部材１２のブラシに圧接するとよい。
潤滑剤１１の幅は、中間転写ベルト５上の画像幅（主走査方向に対応する幅）よりも広く設定する必要があるため、例えば３０４ｍｍ以上とする。
【００２９】
また、潤滑剤塗布部材１２のブラシの幅（中間転写ベルト５上の主走査方向に対応する幅）は、潤滑剤１１から粉体を均一に削り取るために、潤滑剤１１の幅（中間転写ベルト５上の主走査方向に対応する幅）よりも大きくとる必要がある。
次に、二次転写ローラ１３は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆して構成されている。
【００３０】
ここで、二次転写ローラ１３の抵抗値が、上記範囲の上限値を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得るためにはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。
また、高電圧を印加することによって転写部のニップ前後の空隙にて放電が起こるため、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。
【００３１】
逆に、二次転写ローラ１３の抵抗値が上記範囲の下限値を下回ると、同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。
これは、二次転写ローラ１３の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像部を転写するのには十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり、転写効率の低減を招くためである。
【００３２】
なお、二次転写ローラ１３の抵抗値は、例えば導電性の金属製板に二次転写ローラ１３を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態で、芯金と上記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出する。
また、二次転写ローラ１３は、公知の駆動ギヤ（図示を省略）によって駆動力を与えており、その周速は中間転写ベルト５の周速に対して、略同一となるように調整している。
さらに、二次転写ローラ１３による二次転写は定電流で制御し、この実施例ではその設定値を、例えば−３０μＡとする。
【００３３】
このカラー画像形成装置は、給紙ローラ１４、転写紙搬送ローラ１５、レジストローラ１６によって，中間転写ベルト５の面上の４色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて転写紙Ｐを給紙する。
そして、二次転写対向ローラ７と二次転写ローラ１３とのニップ部で中間転写ベルト５と転写紙とが転写圧を受け、二次転写ローラ１３の４色のトナーによるフルカラー画像が転写紙に転写され、その転写紙を図示を省略した除電手段によって除電した後に、転写紙Ｐを定着入口ガイド１７に沿って定着部１８へ搬送し、定着部１８でトナー画像を定着した後、排紙ローラ１９によって排紙する。
【００３４】
この発明による画像形成装置で用いるトナーは、後述する重合トナーであるため、転写不良を防ぐために高い転写圧が必要になる。そのため、この実施例では二次転写における転写圧を８０Ｎ（ニュートン）に設定した。
図１において、前述した像担持体である中間転写ベルトを含む各部を内蔵した装置本体２０に、開閉自在な扉である開閉カバー３０が設けられており、その開閉カバー３０の内側に転写手段としての転写部材である二次転写ローラ１３を設けている。
【００３５】
次に、この画像形成装置における転写加圧機構について図２及び図３によって説明する。図２は画像形成装置における転写加圧機構を開閉カバーを閉じた状態で、図３は開閉カバーを開いた状態で、それぞれ示す構成図である。
【００３６】
主として図２を参照してこの転写加圧機構の構成を説明する。二次転写ローラ１３は、芯金１３ａと玉軸受である軸受１３ｂを一体としている。二次転写ローラ１３は、二次転写ローラ保持部材３４によって、その両端部を保持されている。その保持部材３４には長靴形状の長孔３４ａが形成されており、保持部材３４は、その長孔３４ａに支持部材３３に設けられたピン３５が嵌入して、その支持部材３３に支持されている。
【００３７】
支持部材３３は、画像形成装置の開閉自在な扉である開閉カバー３０に固設されている。そして、この支持部材３３は、開閉カバー３０と一体に回転軸３６の回りに回動可能に図１に示した装置本体２０に支持されている。支持部材３３は、後述する解除レバー４４を回転させるための解除部材３７と、前述した保持部材３４を支持するためのピン３５とを有する。
【００３８】
保持部材３４は、長孔３４ａに嵌入したピン３５に案内されながら移動可能に、開閉カバー３０と一体の支持部材３３に支持されている。なお、保持部材３４にピンを設け、支持部材３３に長孔を設けて、その長孔とピンとを係合させて、保持部材３４を開閉カバー３０と一体の支持部材３３に支持させるように構成してもよい。また、開閉カバー３０は装置本体に対して、回転軸３６の回りに回動するのではなく、レール等によってスライド移動可能に構成してもよい。
【００３９】
二次転写ローラ１３に対する加圧手段として加圧ユニット４０が、装置本体に設置されている。その加圧ユニット４０には、加圧レバー４２、加圧スプリング４３、解除レバー４４、および加圧レバーストッパ４５等が設けられている。これらの各部材は加圧ユニット４０の可動支持部材に支持されているが、その可動支持部材は、加圧スプリング４３の一端を接続する接続部４０ａを図２に示した以外は、図示の都合上示していない。
【００４０】
二次転写ローラ１３は、その軸受１３ｂが加圧スプリング４３によって回動付勢された加圧レバー４２によって加圧される。その加圧レバー４２には、加圧部４２ａ、軸４２ｂ、スロープ４２ｃ、ストッパピン４２ｄ、スプリング接続部４２ｅが設けられている。
そして、この加圧レバー４２は、軸４２ｂの回りに回動可能に加圧ユニット４０に支持されており、加圧部４２ａが加圧スプリング４３の力によって軸受１３ｂを押すことによって、二次転写ローラ１３を二次転写対向ローラ７に張架された中間転写ベルト５に対して加圧する。
【００４１】
なお、加圧レバー４２が軸受１３ｂではなく、保持部材３４を加圧することによって、二次転写ローラ１３を中間転写ベルト５に対して加圧させるように構成してもよい。
加圧スプリング４３は、一端が加圧ユニット４０のスプリング接続部４０ａに接続され、他端は加圧レバー４２のスプリング接続部４２ｅに接続されている。つまり、加圧スプリング４３は開閉カバー３０側ではなく、装置本体２０側に設けられている。
【００４２】
レバー比（てこの原理）を用いて加圧スプリング４３の力が小さくて済むようにするために、加圧部４２ａと軸４２ｂとの距離を、スプリング接続部４２ｅと軸４２ｂとの距離より小さくしている。
解除レバー４４には、加圧レバー４２に当接する第１の当接部４４ａ、回転中心である軸４４ｂ、および解除部材３７に当接する第２の当接部４４ｃとが設けれれている。この解除レバー４４は、軸４４ｂの回りに回動可能に加圧ユニット４０に支持されている。
【００４３】
加圧レバーストッパ４５は、突起４５ａ、回転中心である軸４５ｂ、およびフック４５ｃを有している。この加圧レバーストッパ４５も、加圧ユニット４０に軸４５ｂを中心に回動可能に支持されている。
この発明による画像形成装置で用いるトナーは、後述する重合トナーであるため、転写不良を防ぐために高い転写圧が必要になる。この実施例ではその転写圧を８０Ｎ（ニュートン）に設定した。
【００４４】
図３も参照して、この転写加圧機構の動作について説明する。
図２は開閉カバー３０が装置本体に対して閉じている状態であり、図３は開いた状態である。
開閉カバー３０が開けられた場合、開閉カバー３０と一体の支持部材３３に設置された解除部材３７により、解除レバー４４が軸４４ｂの回りに反時計方向に回動される。そして、加圧レバー４２のスロープ４２ｃが解除レバー４４の当接部４４ａに押されて、加圧レバー４２が軸４２ｂの回りに時計方向に回転移動し、転写部材である二次転写ローラ１３を像担持体である中間転写ベルト５から離間させて、その加圧を解除する。
【００４５】
この時、加圧スプリング４３は、下端部が加圧レバー４２の回動に伴って移動して、図３に示すように伸ばされる。これにより開閉カバー３０には二次転写ローラ１３を戻す方向に力が働く。このままだと、開閉カバー３０が自動的に閉じてしまう恐れがあるので、ジャム処理やユニット交換などの際に不便である。そこで、加圧レバー４２の位置を圧解除状態で保持する必要がある。
【００４６】
そのため、加圧レバー４２のストッパピン４２ｄが加圧レバーストッパ４５のフック４５ｃの斜面を乗り越え、解除部材３７の端部３７ｃに押されていた加圧レバーストッパ４５が、軸４５ｂの回りに反時計方向に回動する。これにより、ストッパピン４２ｄがフック４５ｃに係止されて、加圧レバーストッパ４５が加圧レバー４２を、加圧解除状態に保持する。
【００４７】
したがって、この加圧レバーストッパ４５と加圧レバー４２のストッパピン４２ｄが、転写部材である二次転写ローラ１３を像担持体である中間転写ベルト５から離間させた位置に、加圧レバー４２を保持する加圧レバー保持部材に相当する。
【００４８】
開閉カバー３０に両面印刷用の両面反転手段が設置されている場合、開閉カバー３０（一体の部材を含む）の重量が大きくなり、操作が困難になるが、二次転写ローラ１３を加圧する加圧スプリング４３が、開閉カバー３０の開閉動作に対する緩衝材の役割を果たすことになる。すなわち、この実施例における加圧手段は、開閉カバー３０の開閉動作に対する緩衝手段をを兼ねている。
【００４９】
開閉カバー３０が閉じられる場合、二次転写ローラ１３を加圧する加圧スプリング４３が、開閉カバー３０を閉める力を補助する方向に働くことになる。したがって、この実施例における加圧手段は、扉である開閉カバー３０の閉動作を補助する補助手段も兼ねている。
【００５０】
開閉カバー３０を閉じると、解除部材３７の端部３７ｃが加圧レバーストッパ４５の突起４５ａを押すことで、加圧レバーストッパ４５が回転し、加圧レバー４２のピン４２ｄがフック４５ｃから外れる。それによって、加圧レバー４２が回動可能になり、加圧スプリング４３の力で二次転写ローラ１３を加圧し、中間転写ベルト１０及び二次転写対向ローラ７との間に転写圧をかける加圧状態になる。
【００５１】
解除レバー４４の第１の当接部４４ａが当接する加圧レバー４２の部位であるスロープ４２ｃの形状は平面でもよいが、図２及び図３に示すように円弧状の曲面であるのが好ましい。これは、開閉カバー３０の開閉時に、解除レバー４４の第１の当接部４４ａがスロープ４２ｃの円弧状の曲面に沿って移動することによって、スプリング４３の長さを徐々に変化させることができる。それよって、開閉カバー３０の開閉に必要な力は急に変化することがなく、ほぼ一定の力になる。
【００５２】
次に、図１によって説明したこの発明による画像形成装置に用いるトナーについて、図４及び図５によって説明する。
この実施例に用いたトナーは重合法によって生成された重合トナーである。そして、そのトナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。
【００５３】
図４及び図５は、その「形状係数ＳＦ−１」及び「形状係数ＳＦ−２」を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる図４に示すような形状Ｔの最大長ＭＸＬＮＧの二乗を面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４とを乗じた値である。したがって、下記の式（１）で表される。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ……（１）
このＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００５４】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる図５に示すような形状Ｔの周長ＰＥＲＩの二乗を面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。したがって、下記の式（２）で表される。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ……（２）
このＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００５５】
これらの形状係数の測定は、具体的には走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００５６】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなって流動性が高くなる。また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに、転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。
【００５７】
また、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μｍの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなったりする。
逆に、これよりも大粒径の場合には、トナー飛び散りや解像度悪化により高精細な画像を得ることができなくなる。
この実例では、トナー粒径が体積平均粒径６．５μｍのものを用いた。
【００５８】
以上説明したこの発明の実施例によれば、簡潔な構成でユーザビリティ性を向上させ、精度良く転写手段である二次転写ローラ１３を加圧することができる。転写手段は扉である開閉カバー３０に保持し、加圧手段である加圧ユニット４０は装置本体２０に設置するため、高精度で且つ高強度で構成でき、また、扉の開動作で像担持体への加圧を解除する構成において、加圧を解除する力が扉の緩衝にも利用することができる。また、加圧を解除する力を扉の閉動作を補助するように利用することもできる。
【００５９】
この発明による画像形成装置は、上述した実施例のようなフルカラーの画像形成装置に限らず、複数色あるいは単色のプリンタ、プロッタ、印刷装置、複写装置、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置でもよい。
また、実施例の構成は、特許請求の範囲で規定される範囲内で、適宜追加又は削除し、あるいは変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、デジタル複合機等の画像形成装置に利用でき、特に重合トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置のように、高い転写圧が必要な画像形成装置に適する。
【符号の説明】
【００６１】
１ｙ〜１ｋ：感光体 ２ｙ〜２ｋ：感光体クリーニングユニット
３ｙ〜３ｋ：帯電器 ４ｙ〜４ｋ：現像器 ５：中間転写ベルト
６ｙ〜６ｋ：一次転写バイアスローラ ７：二次転写対向ローラ
８：テンションローラ ９：ベルトクリーニングユニット
１０：クリーニングブレード １１：潤滑剤 １２：潤滑剤塗布部材
１３：二次転写ローラ １３ａ：芯金 １３ｂ：軸受
１４：給紙ローラ １５：転写紙搬送ローラ
１６：レジストローラ １７：定着入口ガイド １８：定着部
１９：排紙ローラ ２０：装置本体
Ｂｙ〜Ｂｋ：露光用レーザ光 Ｐ：転写紙
【００６２】
３０：開閉カバー（扉） ３３：支持部材 ３４：二次転写ローラ保持部材
３４ａ：長孔 ３５：ピン ３６：回転軸
３７：解除部材
４０：加圧ユニット ４２：加圧レバー ４２ａ：加圧部 ４２ｂ：軸 ４２ｃ：スロープ ４２ｄ：ストッパピン ４２ｅ：スプリング接続部
４３：加圧スプリング
４４：解除レバー ４４ａ：第１の当接部 ４４ｂ：軸 ４４ｃ：第２の当接部
４５：加圧レバーストッパ ４５ａ：突起 ４５ｂ：軸
４５ｃ：フック
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００７−３３６３８号公報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、デジタル複合機等を含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
重合トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置（例えば、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、デジタル複合機等）において、その重合トナーを中間転写ベルト等の像担持体から用紙等の転写材に転写する際には、高い転写圧が必要になる。
転写ユニットを装置の開閉扉（カバー）に保持させている画像形成装置の場合、上述の高い転写圧のために開閉扉が変形することがあり、開閉扉の変形によって用紙を像担持体に押しつける部材（例えば、転写ローラ）が、中間転写ベルトに対してベルト移動方向あるいは上下方向へずれたり、傾斜したりすると、転写圧に前後偏差が生じてしまい、用紙の左右（画像の主走査方向）にトナー濃度偏差が出てしまう。
【０００３】
また、上述の高い転写圧をかけるために、ユーザが扉を開閉するときに強い力が必要になり、紙詰まり除去作業等の際に、開閉扉の操作力が重くなり、ユーザビリティ性が低下する。そこで、梃子の原理に基づいて操作力を低減する技術や、操作力を低減させるための補助機構を持つ技術などが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、画像形成装置における前ドア連動の定着圧解除機構に関するものではあるが、装置本体に開閉自在に設けられたカバーと、そのカバーの開閉動作と連動し、閉じる際はカバーをロックすると同時に加圧手段を有効にし、開く際はカバーのロック及び加圧手段の加圧を解除するロック機構が開示されている。そして、ロック機構がロックしている時はロック方向に力を加え、ロック機構を解除する時は解除方向に力を加える補助手段を設け、ジャム処理時のカバーの開閉のユーザビリティを改善している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した重合トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置では、像担持体から転写材にトナー像を転写する際に高い転写圧をかけて転写するため、開閉扉（カバー）に高い強度と精度が必要になるという問題は、特許文献１に記載の機構では解決できず、ユーザビリティ性の向上のために新たに補助機構を設けると、コストアップを招いてしまうという問題もあった。
【０００６】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、像担持体上のトナー像を転写材に高い転写圧をかけて転写する画像形成装置において、簡単な構成で、ユーザビリティ性を低下させず、且つ精度良く転写手段を加圧し、常に濃度偏差のない良好な画像が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は上記の目的を達成するため、トナー像を担持する像担持体と、その像担持体に作像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、その転写手段を上記像担持体に加圧する加圧手段とを備え、少なくとも上記像担持体を内蔵した装置本体に開閉自在に設けた扉を有する画像形成装置において、
上記転写手段を上記扉に保持するように設置し、上記加圧手段を上記装置本体に設置したことを特徴とする。
【０００８】
上記加圧手段は、上記装置本体に対して上記扉の開動作で上記像担持体への転写手段の加圧を解除すると共に、その加圧を解除する力が上記扉の開動作を緩衝し、その加圧手段が緩衝手段を兼ねるようにするとよい
上記加圧手段は、上記扉の開動作で上記像担持体への加圧を解除するとともに、その加圧手段が上記扉の閉動作を補助する補助手段を兼ねるようにすることもできる。
【０００９】
このような画像形成装置において、上記扉には、上記転写手段としての転写部材と、その転写部材を保持する保持部材と、解除部材とを設け、上記加圧手段は、上記転写部材を上記像担持体に対して加圧する加圧レバーと、その加圧レバーに加圧力を付与する付勢部材と、上記加圧レバーの加圧を解除する解除レバーとを有し、
上記扉が開けられると、上記解除部材が上記解除レバーを押して回動させ、その解除レバーが上記加圧レバーに当接しながらその加圧レバーを移動させ、上記転写部材を像担持体から離間させるように構成するとよい。
【００１０】
その画像形成装置において、上記扉が開けられたとき、上記転写部材を上記像担持体から離間させた位置に、上記加圧レバーを保持する加圧レバー保持部材を設けるとなおよい。
上記加圧レバーの上記解除レバーが当接する部位がスロープであるとよい。そのスロープが円弧状の曲面であるとなおよい。
上記像担持体が中間転写ベルトであり、上記転写手段が二次転写ローラであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、像担持体上のトナー像を転写材に高い転写圧をかけて転写する画像形成装置であっても、転写手段を装置本体に開閉自在に設けた扉に保持するように設置し、その転写手段を加圧する加圧手段を装置本体に設置したことによって、簡単な構成で、ユーザビリティ性を低下させず、且つ精度良く転写手段を加圧し、常に濃度偏差のない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施例である画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示した画像形成装置における転写加圧機構を開閉カバーを閉じた状態で示す構成図である。
【図３】同じくその転写加圧機構を開閉カバーを開いた状態で示す構成図である。
【図４】トナーの形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図５】トナーの形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施例である画像形成装置の全体構成を示す図である。
この画像形成装置は、像担持体として中間転写体である中間転写ベルトを用いた電子写真方式のカラー画像形成装置である。
【００１４】
このカラー画像形成装置の装置本体２０内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像用の感光体１ｙ〜１ｋが設けられ、その各感光体１ｙ〜１ｋの回りには、感光体クリーニングユニット２ｙ〜２ｋ、帯電器３ｙ〜３ｋ、現像器４ｙ〜４ｋなどが配置されている。
【００１５】
これらの上方には図示を省略した露光部が配設されており、画像情報に基づいてその露光部内のレーザ光源を変調駆動することにより、そのレーザ光源からレーザ光を射出させ、そのレーザ光をポリゴンミラーによって主走査方向に走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して、帯電器３ｙ〜３ｋによってそれぞれ帯電された感光体１ｙ〜１ｋの表面に、それぞれ露光用レーザ光Ｂｙ〜Ｂｋを照射して露光する。その露光によって感光体１ｙ〜１ｋの表面にそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像の静電潜像が形成される。露光用レーザ光Ｂｙ〜Ｂｋの光量は、後述する中間転写ベルト５の抵抗によって検知した情報に基いて調整される。
【００１６】
このカラー画像形成装置は、フルカラー画像形成時には、各感光体１ｙ〜１ｋの表面にそれぞれ形成された静電潜像にイエローの現像器４ｙ、マゼンタの現像器４ｍ、シアンの現像器４ｃ、ブラックの現像器４ｋの順で各色のトナーを転写して可視像を形成し、その各色のトナー像を中間転写ベルト５に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー画像を形成する。
【００１７】
中間転写ベルト５は、感光体１ｙ〜１ｋの下側に、二次転写対向ローラ７とテンションローラ８とによって張架されている。そして、図示を省略した駆動モータによって、駆動ローラを兼ねている二次転写対向ローラ７が回転駆動されることによって、中間転写ベルト５が矢示方向に回動する。そのプロセス速度は、例えば、１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されている。
【００１８】
この中間転写ベルト５を挟んで各感光体１ｙ〜１ｋと対向する位置に、一次転写バイアスローラ６ｙ〜６ｋが配設されている。その各一次転写バイアスローラ６ｙ〜６ｋには、それぞれ所定の転写バイアス、例えば＋１８００Ｖが印加される。
これらの一次転写バイアスローラ６ｙ〜６ｋ、二次転写対向ローラ７、テンションローラ８の各ローラは、図示を省略した中間転写ベルトユニット側版によって中間転写ベルト５の両側（図面上の手前側と奥側）から支持されている。
【００１９】
中間転写ベルト５は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を単層または複数層に構成し、カーボンブラックを含む導電性材料を分散させ、その体積抵抗率が１０８〜１０１２Ωｃｍで、かつ表面抵抗率が１０９〜１０１３Ωｃｍの範囲になるよう調整されている。
【００２０】
なお、中間転写ベルト５の表面には、必要に応じて離型層をコートするようにしてもよい。そのコートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）を含むフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
中間転写ベルト５の製造方法は、例えば、注型法、遠心成形法を含む各種の方法があり、必要に応じてその表面を研磨するようにしてもよい。
中間転写ベルト５は、その体積抵抗率が上述した範囲の１０８〜１０１２Ωｃｍの上限値を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招いて好ましくない。
【００２２】
また、転写工程、転写紙剥離工程などで中間転写ベルト５の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため、新たに除電手段を設ける必要が生じて装置製造のコストアップを招き好ましくない。
さらに、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲の下限値を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため、自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。
【００２３】
したがって、中間転写ベルト５の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内に収まるようにすることが好ましい。
なお、上記体積抵抗率および表面抵抗率は、高抵抗抵抗率計（三菱化学社製：ハイレスタＩＰ、登録商標）にＨＲＳプローブ（内側電極直径５．９ｍｍ、リング電極内径１１ｍｍ）を接続し、中間転写ベルト５の表裏に、体積抵抗率測定時には１００Ｖ、表面抵抗率測定時には５００Ｖの電圧を印加して、１０秒後に測定された測定値を示している。
【００２４】
ベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト５をクリーニングするユニットであり、ウレタンゴムよりなるクリーニングブレード１０が配置されており、そのクリーニングブレード１０を中間転写ベルト５に押し当てて、中間転写ベルト５上の残留トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。
このベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト５上の残留トナーをクリーニングしやすくするために、潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材１２によって塗布する。
【００２５】
その潤滑剤には、例えば、直鎖状の炭化水素構造を持つ脂肪酸金属塩を用いる。その脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸から選択される少なくとも１種以上の脂肪酸を含有し、亜鉛、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、リチウムから選択される少なくとも１種以上の金属を含有する脂肪酸金属塩が挙げられる。その中でもとりわけ、ステアリン酸亜鉛は、工業的規模で生産され、かつ多方面での使用実績があることから、コストが安価で、品質安定性および信頼性があり、最も好ましい材料である。
【００２６】
但し、一般に工業的に使われている高級脂肪酸金属塩は、その名称の化合物単体組成ではなく、多かれ少なかれ類似の他の脂肪酸金属塩、金属酸化物、および遊離脂肪酸を含むものであり、この実施例での脂肪酸金属塩もその例外ではない。
上記潤滑剤は、粉体の形態で微量ずつ供給するのであるが、その具体的な供給方法としては、図１に示したように、潤滑剤１１をブロック状に固形成形し、潤滑剤塗布部材１２をブラシ形状の部材にして、ブロック上に固形成形された潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材１２のブラシで削り取って塗布する方法がある。
【００２７】
また、図示を省略するが、トナーに外添して供給する方法もあるが、トナーに外添して潤滑剤を供給する場合、その供給量が出力する画像面積に依存し、常に中間転写ベルト５の表面全面に供給することはできないため、簡易な装置構成で、且つ中間転写ベルトの表面全面に安定に潤滑剤を供給しようとすると、この実施例のように固形の潤滑剤１１をブラシで削り取って塗布する方法がよい。
【００２８】
このカラー画像形成装置では、潤滑剤１１を潤滑剤塗布部材１２のブラシで削り取るために、スプリングのような弾性体である潤滑剤加圧手段（図示を省略）により、潤滑剤１１を１Ｎ（ニュートン）〜４Ｎの力で潤滑剤塗布部材１２のブラシに圧接するとよい。
潤滑剤１１の幅は、中間転写ベルト５上の画像幅（主走査方向に対応する幅）よりも広く設定する必要があるため、例えば３０４ｍｍ以上とする。
【００２９】
また、潤滑剤塗布部材１２のブラシの幅（中間転写ベルト５上の主走査方向に対応する幅）は、潤滑剤１１から粉体を均一に削り取るために、潤滑剤１１の幅（中間転写ベルト５上の主走査方向に対応する幅）よりも大きくとる必要がある。
次に、二次転写ローラ１３は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆して構成されている。
【００３０】
ここで、二次転写ローラ１３の抵抗値が、上記範囲の上限値を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得るためにはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。
また、高電圧を印加することによって転写部のニップ前後の空隙にて放電が起こるため、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。
【００３１】
逆に、二次転写ローラ１３の抵抗値が上記範囲の下限値を下回ると、同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。
これは、二次転写ローラ１３の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色画像部を転写するのには十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり、転写効率の低減を招くためである。
【００３２】
なお、二次転写ローラ１３の抵抗値は、例えば導電性の金属製板に二次転写ローラ１３を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態で、芯金と上記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出する。
また、二次転写ローラ１３は、公知の駆動ギヤ（図示を省略）によって駆動力を与えており、その周速は中間転写ベルト５の周速に対して、略同一となるように調整している。
さらに、二次転写ローラ１３による二次転写は定電流で制御し、この実施例ではその設定値を、例えば−３０μＡとする。
【００３３】
このカラー画像形成装置は、給紙ローラ１４、転写紙搬送ローラ１５、レジストローラ１６によって，中間転写ベルト５の面上の４色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて転写紙Ｐを給紙する。
そして、二次転写対向ローラ７と二次転写ローラ１３とのニップ部で中間転写ベルト５と転写紙とが転写圧を受け、二次転写ローラ１３の４色のトナーによるフルカラー画像が転写紙に転写され、その転写紙を図示を省略した除電手段によって除電した後に、転写紙Ｐを定着入口ガイド１７に沿って定着部１８へ搬送し、定着部１８でトナー画像を定着した後、排紙ローラ１９によって排紙する。
【００３４】
この発明による画像形成装置で用いるトナーは、後述する重合トナーであるため、転写不良を防ぐために高い転写圧が必要になる。そのため、この実施例では二次転写における転写圧を８０Ｎ（ニュートン）に設定した。
図１において、前述した像担持体である中間転写ベルトを含む各部を内蔵した装置本体２０に、開閉自在な扉である開閉カバー３０が設けられており、その開閉カバー３０の内側に転写手段としての転写部材である二次転写ローラ１３を設けている。
【００３５】
次に、この画像形成装置における転写加圧機構について図２及び図３によって説明する。図２は画像形成装置における転写加圧機構を開閉カバーを閉じた状態で、図３は開閉カバーを開いた状態で、それぞれ示す構成図である。
【００３６】
主として図２を参照してこの転写加圧機構の構成を説明する。二次転写ローラ１３は、芯金１３ａと玉軸受である軸受１３ｂを一体としている。二次転写ローラ１３は、二次転写ローラ保持部材３４によって、その両端部を保持されている。その保持部材３４には長靴形状の長孔３４ａが形成されており、保持部材３４は、その長孔３４ａに支持部材３３に設けられたピン３５が嵌入して、その支持部材３３に支持されている。
【００３７】
支持部材３３は、画像形成装置の開閉自在な扉である開閉カバー３０に固設されている。そして、この支持部材３３は、開閉カバー３０と一体に回転軸３６の回りに回動可能に図１に示した装置本体２０に支持されている。支持部材３３は、後述する解除レバー４４を回転させるための解除部材３７と、前述した保持部材３４を支持するためのピン３５とを有する。
【００３８】
保持部材３４は、長孔３４ａに嵌入したピン３５に案内されながら移動可能に、開閉カバー３０と一体の支持部材３３に支持されている。なお、保持部材３４にピンを設け、支持部材３３に長孔を設けて、その長孔とピンとを係合させて、保持部材３４を開閉カバー３０と一体の支持部材３３に支持させるように構成してもよい。また、開閉カバー３０は装置本体に対して、回転軸３６の回りに回動するのではなく、レール等によってスライド移動可能に構成してもよい。
【００３９】
二次転写ローラ１３に対する加圧手段として加圧ユニット４０が、装置本体に設置されている。その加圧ユニット４０には、加圧レバー４２、加圧スプリング４３、解除レバー４４、および加圧レバーストッパ４５等が設けられている。これらの各部材は加圧ユニット４０の可動支持部材に支持されているが、その可動支持部材は、加圧スプリング４３の一端を接続する接続部４０ａを図２に示した以外は、図示の都合上示していない。
【００４０】
二次転写ローラ１３は、その軸受１３ｂが加圧スプリング４３によって回動付勢された加圧レバー４２によって加圧される。その加圧レバー４２には、加圧部４２ａ、軸４２ｂ、スロープ４２ｃ、ストッパピン４２ｄ、スプリング接続部４２ｅが設けられている。
そして、この加圧レバー４２は、軸４２ｂの回りに回動可能に加圧ユニット４０に支持されており、加圧部４２ａが加圧スプリング４３の力によって軸受１３ｂを押すことによって、二次転写ローラ１３を二次転写対向ローラ７に張架された中間転写ベルト５に対して加圧する。
【００４１】
なお、加圧レバー４２が軸受１３ｂではなく、保持部材３４を加圧することによって、二次転写ローラ１３を中間転写ベルト５に対して加圧させるように構成してもよい。
加圧スプリング４３は、一端が加圧ユニット４０のスプリング接続部４０ａに接続され、他端は加圧レバー４２のスプリング接続部４２ｅに接続されている。つまり、加圧スプリング４３は開閉カバー３０側ではなく、装置本体２０側に設けられている。
【００４２】
レバー比（てこの原理）を用いて加圧スプリング４３の力が小さくて済むようにするために、加圧部４２ａと軸４２ｂとの距離を、スプリング接続部４２ｅと軸４２ｂとの距離より小さくしている。
解除レバー４４には、加圧レバー４２に当接する第１の当接部４４ａ、回転中心である軸４４ｂ、および解除部材３７に当接する第２の当接部４４ｃとが設けれれている。この解除レバー４４は、軸４４ｂの回りに回動可能に加圧ユニット４０に支持されている。
【００４３】
加圧レバーストッパ４５は、突起４５ａ、回転中心である軸４５ｂ、およびフック４５ｃを有している。この加圧レバーストッパ４５も、加圧ユニット４０に軸４５ｂを中心に回動可能に支持されている。
この発明による画像形成装置で用いるトナーは、後述する重合トナーであるため、転写不良を防ぐために高い転写圧が必要になる。この実施例ではその転写圧を８０Ｎ（ニュートン）に設定した。
【００４４】
図３も参照して、この転写加圧機構の動作について説明する。
図２は開閉カバー３０が装置本体に対して閉じている状態であり、図３は開いた状態である。
開閉カバー３０が開けられた場合、開閉カバー３０と一体の支持部材３３に設置された解除部材３７により、解除レバー４４が軸４４ｂの回りに反時計方向に回動される。そして、加圧レバー４２のスロープ４２ｃが解除レバー４４の当接部４４ａに押されて、加圧レバー４２が軸４２ｂの回りに時計方向に回転移動し、転写部材である二次転写ローラ１３を像担持体である中間転写ベルト５から離間させて、その加圧を解除する。
【００４５】
この時、加圧スプリング４３は、下端部が加圧レバー４２の回動に伴って移動して、図３に示すように伸ばされる。これにより開閉カバー３０には二次転写ローラ１３を戻す方向に力が働く。このままだと、開閉カバー３０が自動的に閉じてしまう恐れがあるので、ジャム処理やユニット交換などの際に不便である。そこで、加圧レバー４２の位置を圧解除状態で保持する必要がある。
【００４６】
そのため、加圧レバー４２のストッパピン４２ｄが加圧レバーストッパ４５のフック４５ｃの斜面を乗り越え、解除部材３７の端部３７ｃに押されていた加圧レバーストッパ４５が、軸４５ｂの回りに反時計方向に回動する。これにより、ストッパピン４２ｄがフック４５ｃに係止されて、加圧レバーストッパ４５が加圧レバー４２を、加圧解除状態に保持する。
【００４７】
したがって、この加圧レバーストッパ４５と加圧レバー４２のストッパピン４２ｄが、転写部材である二次転写ローラ１３を像担持体である中間転写ベルト５から離間させた位置に、加圧レバー４２を保持する加圧レバー保持部材に相当する。
【００４８】
開閉カバー３０に両面印刷用の両面反転手段が設置されている場合、開閉カバー３０（一体の部材を含む）の重量が大きくなり、操作が困難になるが、二次転写ローラ１３を加圧する加圧スプリング４３が、開閉カバー３０の開閉動作に対する緩衝材の役割を果たすことになる。すなわち、この実施例における加圧手段は、開閉カバー３０の開閉動作に対する緩衝手段をを兼ねている。
【００４９】
開閉カバー３０が閉じられる場合、二次転写ローラ１３を加圧する加圧スプリング４３が、開閉カバー３０を閉める力を補助する方向に働くことになる。したがって、この実施例における加圧手段は、扉である開閉カバー３０の閉動作を補助する補助手段も兼ねている。
【００５０】
開閉カバー３０を閉じると、解除部材３７の端部３７ｃが加圧レバーストッパ４５の突起４５ａを押すことで、加圧レバーストッパ４５が回転し、加圧レバー４２のピン４２ｄがフック４５ｃから外れる。それによって、加圧レバー４２が回動可能になり、加圧スプリング４３の力で二次転写ローラ１３を加圧し、中間転写ベルト１０及び二次転写対向ローラ７との間に転写圧をかける加圧状態になる。
【００５１】
解除レバー４４の第１の当接部４４ａが当接する加圧レバー４２の部位であるスロープ４２ｃの形状は平面でもよいが、図２及び図３に示すように円弧状の曲面であるのが好ましい。これは、開閉カバー３０の開閉時に、解除レバー４４の第１の当接部４４ａがスロープ４２ｃの円弧状の曲面に沿って移動することによって、スプリング４３の長さを徐々に変化させることができる。それよって、開閉カバー３０の開閉に必要な力は急に変化することがなく、ほぼ一定の力になる。
【００５２】
次に、図１によって説明したこの発明による画像形成装置に用いるトナーについて、図４及び図５によって説明する。
この実施例に用いたトナーは重合法によって生成された重合トナーである。そして、そのトナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。
【００５３】
図４及び図５は、その「形状係数ＳＦ−１」及び「形状係数ＳＦ−２」を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる図４に示すような形状Ｔの最大長ＭＸＬＮＧの二乗を面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４とを乗じた値である。したがって、下記の式（１）で表される。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ……（１）
このＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００５４】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる図５に示すような形状Ｔの周長ＰＥＲＩの二乗を面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。したがって、下記の式（２）で表される。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ……（２）
このＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００５５】
これらの形状係数の測定は、具体的には走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００５６】
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなって流動性が高くなる。また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するとともに、転写手段に付着した場合のクリーニング性も低下するため好ましくない。
【００５７】
また、トナー粒径は体積平均粒径で４〜１０μｍの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなったりする。
逆に、これよりも大粒径の場合には、トナー飛び散りや解像度悪化により高精細な画像を得ることができなくなる。
この実例では、トナー粒径が体積平均粒径６．５μｍのものを用いた。
【００５８】
以上説明したこの発明の実施例によれば、簡潔な構成でユーザビリティ性を向上させ、精度良く転写手段である二次転写ローラ１３を加圧することができる。転写手段は扉である開閉カバー３０に保持し、加圧手段である加圧ユニット４０は装置本体２０に設置するため、高精度で且つ高強度で構成でき、また、扉の開動作で像担持体への加圧を解除する構成において、加圧を解除する力が扉の緩衝にも利用することができる。また、加圧を解除する力を扉の閉動作を補助するように利用することもできる。
【００５９】
この発明による画像形成装置は、上述した実施例のようなフルカラーの画像形成装置に限らず、複数色あるいは単色のプリンタ、プロッタ、印刷装置、複写装置、デジタル複合機、ファクシミリ装置等の画像形成装置でもよい。
また、実施例の構成は、特許請求の範囲で規定される範囲内で、適宜追加又は削除し、あるいは変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機、デジタル複合機等の画像形成装置に利用でき、特に重合トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置のように、高い転写圧が必要な画像形成装置に適する。
【符号の説明】
【００６１】
１ｙ〜１ｋ：感光体 ２ｙ〜２ｋ：感光体クリーニングユニット
３ｙ〜３ｋ：帯電器 ４ｙ〜４ｋ：現像器 ５：中間転写ベルト
６ｙ〜６ｋ：一次転写バイアスローラ ７：二次転写対向ローラ
８：テンションローラ ９：ベルトクリーニングユニット
１０：クリーニングブレード １１：潤滑剤 １２：潤滑剤塗布部材
１３：二次転写ローラ １３ａ：芯金 １３ｂ：軸受
１４：給紙ローラ １５：転写紙搬送ローラ
１６：レジストローラ １７：定着入口ガイド １８：定着部
１９：排紙ローラ ２０：装置本体
Ｂｙ〜Ｂｋ：露光用レーザ光 Ｐ：転写紙
【００６２】
３０：開閉カバー（扉） ３３：支持部材 ３４：二次転写ローラ保持部材
３４ａ：長孔 ３５：ピン ３６：回転軸
３７：解除部材
４０：加圧ユニット ４２：加圧レバー ４２ａ：加圧部 ４２ｂ：軸 ４２ｃ：スロープ ４２ｄ：ストッパピン ４２ｅ：スプリング接続部
４３：加圧スプリング
４４：解除レバー ４４ａ：第１の当接部 ４４ｂ：軸 ４４ｃ：第２の当接部
４５：加圧レバーストッパ ４５ａ：突起 ４５ｂ：軸
４５ｃ：フック
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００７−３３６３８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、該像担持体に作像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写手段を前記像担持体に加圧する加圧手段とを備え、少なくとも前記像担持体を内蔵した装置本体に開閉自在に設けた扉を有する画像形成装置において、
前記転写手段を前記扉に保持するように設置し、前記加圧手段を前記装置本体に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加圧手段は、前記装置本体に対して前記扉の開動作で前記像担持体への前記転写手段の加圧を解除すると共に、その加圧を解除する力が前記扉の開動作を緩衝し、前記加圧手段が緩衝手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加圧手段は、前記扉の開動作で前記像担持体への加圧を解除するとともに、該加圧手段が前記扉の閉動作を補助する補助手段を兼ね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
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記扉には、前記転写手段としての転写部材と、該転写部材を保持する保持部材と、解除部材とを設け、
前記加圧手段は、前記転写部材を前記像担持体に対して加圧する加圧レバーと、該加圧レバーに加圧力を付与する付勢部材と、前記加圧レバーの加圧を解除する解除レバーとを有し、
前記扉が開けられると、前記解除部材が前記解除レバーを押して回動させ、該解除レバーが前記加圧レバーに当接しながら該加圧レバーを移動させ、前記転写部材を像担持体から離間させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記扉が開けられたとき、前記転写部材を前記像担持体から離間させた位置に、前記加圧レバーを保持する加圧レバー保持部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の画像形成装置において、
前記加圧レバーの前記解除レバーが当接する部位がスロープであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記スロープが円弧状の曲面であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体が中間転写ベルトであり、前記転写手段が二次転写ローラである請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、該像担持体に作像されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、該転写手段を前記像担持体に加圧する加圧手段とを備え、少なくとも前記像担持体を内蔵した装置本体に開閉自在に設けた扉を有する画像形成装置において、
前記転写手段を前記扉に保持するように設置し、前記加圧手段を前記装置本体に設置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加圧手段は、前記装置本体に対して前記扉の開動作で前記像担持体への前記転写手段の加圧を解除すると共に、その加圧を解除する力が前記扉の開動作を緩衝し、前記加圧手段が緩衝手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記加圧手段は、前記扉の開動作で前記像担持体への加圧を解除するとともに、該加圧手段が前記扉の閉動作を補助する補助手段を兼ね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
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記扉には、前記転写手段としての転写部材と、該転写部材を保持する保持部材と、解除部材とを設け、
前記加圧手段は、前記転写部材を前記像担持体に対して加圧する加圧レバーと、該加圧レバーに加圧力を付与する付勢部材と、前記加圧レバーの加圧を解除する解除レバーとを有し、
前記扉が開けられると、前記解除部材が前記解除レバーを押して回動させ、該解除レバーが前記加圧レバーに当接しながら該加圧レバーを移動させ、前記転写部材を像担持体から離間させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記扉が開けられたとき、前記転写部材を前記像担持体から離間させた位置に、前記加圧レバーを保持する加圧レバー保持部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の画像形成装置において、
前記加圧レバーの前記解除レバーが当接する部位がスロープであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記スロープが円弧状の曲面であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体が中間転写ベルトであり、前記転写手段が二次転写ローラである請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９８３３４（Ｐ２０１２−１９８３３４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１４９０（Ｐ２０１１−６１４９０）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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