JP2012013878A

JP2012013878A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2012013878A
Application number: JP2010149268A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Hayashi; 延幸林
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】第１層と第２層の接着力を向上させることで、第１層と第２層の当接位置がずれて第１層の表面で第２層が蛇行してしまうのを抑制し、転写不良を防止することを可能とする。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置１は、シャフト２５に周設された第１層２６と、第１層２６を被覆する第２層２７と、を有する多層ローラ２２を備えた画像形成装置１であって、第２層２７の軸方向の長さＷ２を前記第１層２６の軸方向の長さＷ１よりも長くして第２層２７の両端部２８を第１層２６から突出させるとともに、この突出する第２層２７の両端部２８の内面３０、第１層２６の両端面３１及びシャフト２５の周面３２により凹部３３を形成し、凹部３３に接着剤３４を注入したことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、シャフトに周設された第１層とこの第１層を被覆する第２層とを有する多層ローラを備えたプリンタ・複写機・ファクシミリやこれらを機能的に備えた複合機等のいわゆる電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置として、図６に示す如く、シャフト４１に周設された発泡ゴム層等の第１層４２と、この第１層４２を被覆する樹脂チューブ層等の第２層４３と、を有する多層ローラ４４を備えた画像形成装置が知られている（特許文献１、２参照）。また、このような構成の多層ローラ４４と像担持体（図示せず）を介して対向する位置に、対向ローラ（図示せず）を配置する構成も知られている。

上述の如き構成の画像形成装置においては、多層ローラ４４と像担持体の間の圧接力の偏りや多層ローラ４４と対向ローラの対向位置のずれ等により、転写時に第１層４２と第２層４３の接触部分に、多層ローラ４４の軸方向と平行な方向の応力が生じる。この応力により、第１層４２と第２層４３の当接位置にずれが生じると、第２層４３が第１層４２の表面において蛇行してしまい、転写不良が引き起こされる。そこで、上記のような第１層４２と第２層４３の当接位置のずれを抑制するために、第１層４２の外周面と第２層４３の内周面を、接着剤により接着させる技術が知られている。

特開平１０−２２８１８７号公報特開２００１−１７５０９８号公報

ところが、第２層４３は、トナー像が形成される像担持体と接触する表面層であり、トナーに対する離形性が良い樹脂材料で構成されるのが一般的であるが、このようにトナーに対する離形性の良い樹脂材料は、表面自由エネルギーが低く、接着剤に対する反応性が悪いのが通常である。また、第１層４２の表面には無数の発泡セル４５が存在し、第１層４２と第２層４３は限られた接点４６においてのみ接触している。以上のような理由により、接着剤を用いて第１層４２と第２層４３を接着させても、十分な接着力を確保することは困難であった。そのため、第１層４２と第２層４３の当接位置にずれが生じて第２層４３が第１層４２の表面において蛇行してしまい、転写不良が引き起こされるという不具合が、依然として生じていた。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、第１層と第２層の当接位置がずれて第１層の表面で第２層が蛇行してしまうのを抑制し、転写不良を防止することを目的とする。

第１発明に係る画像形成装置は、シャフトに周設された第１層と、該第１層を被覆する第２層と、を有する多層ローラを備えた画像形成装置であって、前記第２層の軸方向の長さＷ２を前記第１層の軸方向の長さＷ１よりも長くして前記第２層の両端部を前記第１層から突出させ、この突出する前記第２層の前記両端部の内面、前記第１層の両端面及び前記シャフトの周面により凹部を形成するとともに、該凹部に接着剤を注入したことを特徴とする。

また、第２発明に係る画像形成装置は、シャフトに周設された第１層と、該第１層を被覆する第２層と、を有する多層ローラを備えた画像形成装置であって、前記第２層の軸方向の長さＷ２を前記第１層の軸方向の長さＷ１よりも長くして前記第２層の両端部を前記第１層から突出させ、この突出する前記第２層の前記両端部の内面、前記第１層の両端面及び前記シャフトの周面により凹部を形成するとともに、該凹部にギャップコロを挿入し、該ギャップコロの外周面と前記第２層の前記両端部の前記内面を接着させたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、第１層と第２層の当接位置がずれて第１層の表面で第２層が蛇行してしまうのを抑制し、転写不良を防止することを可能とする。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の説明図である。本発明の第１の実施形態に係る二次転写ローラの断面図である。本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示す一部切欠断面図である。図３の拡大図である。本発明の第２の実施形態に係る定着装置を示す一部切欠断面図である。従来例の転写装置を示す断面図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の説明図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る二次転写ローラの断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示す一部切欠断面図である。図４は、図３の拡大図である。

まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体の構成について説明する。図１に示す如く、画像形成装置としてのカラープリンタ１は、給紙カセット（図示せず）から転写紙１９が搬送される搬送経路２と、搬送経路２の上流側に配置された一対のレジストローラ３ａ、３ｂと、このレジストローラ３ａ、３ｂよりも搬送経路２の下流側に配置された像担持体としての中間転写ベルト４と、中間転写ベルト４の上方に各色（イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫ）ごとに配置された感光体ドラムとしての複数のアモルファスシリコンドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ（以下、各アモルファスシリコンドラム５と記載する。）と、各アモルファスシリコンドラム５の表面を所定の電圧に帯電させる帯電器６と、帯電器６によって帯電させた各アモルファスシリコンドラム５の表面にビーム光束（図１に矢印Ｐで示す）を出射して、所定の静電潜像を形成する露光器（図示せず）と、露光器が形成した静電潜像をトナーによりトナー像に現像する現像器７と、そのトナー像を各アモルファスシリコンドラム５と協働して中間転写ベルト４に一次転写する一次転写ローラ８と、各アモルファスシリコンドラム５の表面に残留したトナーを除去するクリーニングデバイス９と、各アモルファスシリコンドラム５の電荷を除去する除電デバイス１０と、一次転写ローラ８により一次転写されたトナー像を、搬送経路２の中途部において中間転写ベルト４から転写紙１９に二次転写する二次転写装置１１と、二次転写後に中間転写ベルト４の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置１２と、転写紙１９に二次転写したトナー像を搬送経路２の下流側において転写紙１９に定着させる定着装置１３と、二次転写装置１１から定着装置１３まで転写紙１９を搬送する搬送ベルト１４とを備えている。

中間転写ベルト４は、中間転写ベルト４の上端部の両端を支持する一対の支持ローラ１５ａ、１５ｂと、中間転写ベルト４の下端部と係合する対向ローラ１６に巻き掛けられてカラープリンタ１の内部に支持されており、図１の矢印に示す如く、所定の方向（図１において時計回り）に回転する。本実施例では、中間転写ベルト４として、樹脂層と、この樹脂層の表面を被覆する弾性層と、この弾性層の表面を被覆する表面層とを備えた積層型弾性ベルトが用いられており、樹脂層上に弾性層を積層することにより、樹脂層の利点であるカラーレジストレーション性能と弾性層の利点である用紙追随性能の両方を中間転写ベルト４に付与し、二次転写効率を高めている。

中間転写ベルト４の樹脂層としては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等が用いられる。中間転写ベルト４の弾性層としては、フッ素ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭゴム、ウレタンゴム、ＣＲゴム、ＮＢＲゴム、シリコンゴム、またはこれらのゴム材を複数種混合させた混合ゴムが用いられる。中間転写ベルト４の表面層としては、トナーとの離型性に優れたフッ素ゴム、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂が用いられる。中間転写ベルト４の各層の厚みは、樹脂層を７０μｍ〜１５０μｍ、弾性層を１００μｍ〜５００μｍ、表面層を１μｍ〜３０μｍとするのが望ましい。中間転写ベルト４は、カーボンもしくはイオン系の導電剤により、体積抵抗率が１０^７〜１０^１３Ω・ｃｍとなるように調整されている。

一次転写ローラ８には、ＮＢＲゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、エピクロルヒドリンゴム又はこれらのゴム材を複数種混合させた混合ゴム等の発泡ゴム材料が用いられる。また、上記の発泡ゴム材料には導電剤が付与され、一次転写ローラ８の抵抗値が１０^５〜１０^８Ωとなるように調整されている。

クリーニング装置１２は、中間転写ベルト４とは逆方向（図１において反時計回り）に回転して中間転写ベルト４とカウンター方向に接触するファーブラシ１７と、このファーブラシ１７と接触するとともにファーブラシ１７と同方向に回転する回収ローラ１８と、この回収ローラ１８に接触するクリーニングブレード２０と、このクリーニングブレード２０の近傍に配置されたトナー回収スクリュー２１とを備えている。ファーブラシ１７のブラシは、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アクリル等の繊維材料にカーボンが分散されており、抵抗値が１０^４〜１０^９Ωとなるように調整されている。

上記の構成において、画像形成動作は以下のようにして行われる。まず、帯電器６によって各アモルファスシリコンドラム５の表面が一様に帯電された後、露光器により各アモルファスシリコンドラム５に対して画像データに対応した露光が行われ、各アモルファスシリコンドラム５の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を現像器７が各アモルファスシリコンドラム５に対応する色のトナー像に現像する。このトナー像は、定電流制御された一次転写バイアスを一次転写ローラ８に印加することにより、中間転写ベルト４に一次転写される。以上の動作を各色ごとに順次繰り返すことによって、中間転写ベルト４上にフルカラーのトナー像が形成される。一次転写後に各アモルファスシリコンドラム５上に残留したトナー及び電荷は、それぞれクリーニングデバイス９及び除電デバイス１０により除去される。

上記のフルカラーのトナー像は、二次転写装置１１において転写紙１９に二次転写される。そして、転写紙１９に二次転写されたフルカラーのトナー像は、定着装置１３で転写紙１９に定着され、搬送経路２の下流端から排紙トレイ（図示せず）に排出される。また、二次転写装置１１での二次転写の完了後、中間転写ベルト４の表面に残留したトナーは、クリーニング装置１２のファーブラシ１７によって中間転写ベルト４から除去され、ファーブラシ１７から回収ローラ１８に回収された後、クリーニングブレード２０によって回収ローラ１８から掻き取られ、トナー回収スクリュー２１を介してトナー廃棄ボックス（図示せず）へと運搬される。

次に、本発明のカラープリンタ１に備えられた二次転写装置１１について説明する。

図１に示す如く、二次転写装置１１は、中間転写ベルト４に圧接する多層ローラとしての二次転写ローラ２２と、二次転写ローラ２２の表面に付着したトナーを掻き落としてクリーニングするためのクリーニング部材としてのブレード２３と、二次転写ローラ２２と中間転写ベルト４を介して対向する対向ローラ１６と、この対向ローラ１６と二次転写ローラ２２の間に二次転写バイアスを印加するためのバイアス印加手段（図示せず）とを備えており、二次転写ローラ２２と中間転写ベルト４の圧接部分には二次転写ニップ部２４が形成されている。

図２に示す如く、二次転写ローラ２２は、シャフトとしての金属シャフト２５に周設される第１層としての発泡ゴム層２６と、この発泡ゴム層２６を被覆する第２層としての樹脂チューブ層２７を備えている。

発泡ゴム層２６は、弾性層であり、ＮＢＲゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、エピクロルヒドリンゴム又はこれらのゴム材を複数種混合させた混合ゴム等の発泡ゴム材料により構成されており、表面に多数の発泡セルを有している。また、上記の発泡ゴム材料には導電剤が付与され、発泡ゴム層２６の抵抗値が１０^５〜１０^８Ωとなるように調整されている。発泡ゴム層２６は、金属シャフト２５よりも軸方向の長さが短くなるように形成されている。

樹脂チューブ層２７は、表面層であり、ナイロン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、アクリル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネイト等の樹脂材料により構成される。上記の樹脂材料には導電剤が付与され、樹脂チューブ層２７の体積抵抗率が１０^９〜１０^１３Ω・cmとなるように調整されている。樹脂チューブ層２７は、発泡ゴム層２６よりも抵抗値が高くなるように構成されるとともに、厚みを30μｍ〜300μｍとしている。図４に示す如く、樹脂チューブ層２７の内周面は、発泡ゴム層２６の外周面に接着剤３４により接着されている。

図３に示す如く、樹脂チューブ層２７の軸方向の長さＷ２を発泡ゴム層２６の軸方向の長さＷ１よりも長くして、樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂを発泡ゴム層２６から所定の長さ（本実施例では２ｍｍ〜３ｍｍ）突出させている。また、図４に示す如く、この突出する樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂの内面３０、発泡ゴム層２６の両端面３１及び金属シャフト２５の周面３２により凹部３３を形成し、この凹部３３に接着剤３４を注入している。

上述の如く構成したものにおいて、搬送経路２の上流側から搬送されてきた転写紙１９は、レジストローラ３ａ、３ｂによって所定のタイミングで二次転写装置１１の二次転写ニップ部２４に送り出される。その際に、バイアス印加手段によって定電流制御された転写バイアスを二次転写ローラ２２と対向ローラ１６の間に印加する。これにより、中間転写ベルト４の表面に形成されたカラーのトナー像が、二次転写ニップ部２４において転写紙１９に転写される。

このように二次転写装置１１で転写紙１９に対するトナー像の転写を行うと、二次転写ローラ２２と中間転写ベルト４の間の圧接力の偏りや二次転写ローラ２２と対向ローラ１６の対向位置のずれ等により、発泡ゴム層２６と樹脂チューブ層２７の接触面２９に、二次転写ローラ２２の軸方向と平行な方向の応力が生じる。

しかしながら、本発明においては、突出する樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂの内面３０、発泡ゴム層２６の両端面３１及び金属シャフト２５の周面３２により形成される凹部３３に接着剤３４が注入されているため、発泡ゴム層２６の外周面と樹脂チューブ層２７の内周面のみを接着する従来例の場合と比較して、二次転写ローラ２２を構成する各部材間の接着面積を広くすることが可能となり、二次転写ローラ２２の形状の安定性を高めることが可能となる。

そのため、二次転写ローラ２２の軸方向と平行な応力が発泡ゴム層２６と樹脂チューブ層２７の接触面２９に生じても、発泡ゴム層２６と樹脂チューブ層２７の当接位置にずれが生じにくくなる。従って、樹脂チューブ層２７が発泡ゴム層２６の表面において蛇行するのを抑制することが可能となり、この樹脂チューブ層２７の蛇行に起因する転写不良を防止することが可能となる。

また、第１の実施形態では、金属シャフト２５、発泡ゴム層２６及び樹脂チューブ層２７を接着剤３４で接着させることにより発泡ゴム層２６と樹脂チューブ層２７の位置ずれを防止できるため、上記の位置ずれの防止のために新たな部材の追加を必要としない。そのため、装置の構成及び製造工程の簡易化を図ることが可能となる。また、凹部３３に接着剤３４を注入する構成であるため、接着剤３４の注入部分を二次転写ローラ２２の表面に露出させることなく接着を行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る定着装置を示す一部切欠断面図である。なお、二次転写ローラ２２以外の構成は、上記第１の実施形態と同様であるため、説明、図示を省略する。

上記第１の実施形態では凹部３３に接着剤３４を注入したが、第２の実施形態では、図５に示す如く、外周面３５を平滑面とするギャップコロ３６を凹部３３に挿入し、このギャップコロ３６の外周面３５と樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂの内面３０ギャップコロ３６の内側面３７と発泡ゴム層２６の両端面３１をそれぞれ接着剤３４により接着させている。なお、第２の実施形態では、樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂを発泡ゴム層２６から突出させる長さを８ｍｍとしている。

このように、ギャップコロ３６の外周面３５と樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂの内面３０を接着させるとともに、ギャップコロ３６の内側面３７と発泡ゴム層２６の両端面３１を接着させることにより、発泡ゴム層２６の外周面と樹脂チューブ層２７の内周面のみを接着する従来例の場合と比較して、二次転写ローラ２２を構成する各部材間の接着面積を広くすることが可能となり、二次転写ローラ２２の形状の安定性を高めることが可能となる。また、ギャップコロ３６の外周面３５と樹脂チューブ層２７の両端部２８ａ、２８ｂの内面３０を相互に接着させることで、ギャップコロ３６の内側面３７により発泡ゴム層２６の両端面３１が係止されるものとなる。

そのため、二次転写ローラ２２の軸方向と平行な応力が発泡ゴム層２６と樹脂チューブ層２７の接触面２９に生じた場合に、発泡ゴム層２６と樹脂チューブ層２７の当接位置にずれが生じるのを抑制することが可能となる。従って、樹脂チューブ層２７が発泡ゴム層２６の表面において蛇行するのを抑制することが可能となり、この樹脂チューブ層２７の蛇行に起因する転写不良を防止することが可能となる。

また、第２の実施形態においては、凹部３３とギャップコロ３６の隙間に接着剤３４を注入するため、第１の実施形態の如く凹部３３にそのまま接着剤３４を注入する場合と比較して、使用する接着剤３４の量を低減させることが可能となる。

なお、第１の実施形態及び第２の実施形態においては、二次転写ローラ２２に本発明の多層ローラを用いる場合について説明したが、本発明の多層ローラは、一次転写ローラ等、画像形成装置内に配置されるあらゆる多層ローラに適用することができる。

１カラープリンタ（画像形成装置）
４中間転写ベルト（像担持体）
１１二次転写装置（転写装置）
１６対向ローラ
１９転写紙
２２二次転写ローラ（多層ローラ）
２５シャフト
２６発泡ゴム層２６（第１層）
２７樹脂チューブ層２７（第２層）
２８ａ、２８ｂ両端部
３０内面
３１両端面
３２周面
３３凹部
３４接着剤
３５外周面
３６ギャップコロ

Claims

シャフトに周設された第１層と、該第１層を被覆する第２層と、を有する多層ローラを備えた画像形成装置であって、
前記第２層の軸方向の長さＷ２を前記第１層の軸方向の長さＷ１よりも長くして前記第２層の両端部を前記第１層から突出させ、この突出する前記第２層の前記両端部の内面、前記第１層の両端面及び前記シャフトの周面により凹部を形成するとともに、該凹部に接着剤を注入したことを特徴とする画像形成装置。
シャフトに周設された第１層と、該第１層を被覆する第２層と、を有する多層ローラを備えた画像形成装置であって、
前記第２層の軸方向の長さＷ２を前記第１層の軸方向の長さＷ１よりも長くして前記第２層の両端部を前記第１層から突出させ、この突出する前記第２層の前記両端部の内面、前記第１層の両端面及び前記シャフトの周面により凹部を形成するとともに、該凹部にギャップコロを挿入し、該ギャップコロの外周面と前記第２層の前記両端部の前記内面を接着させたことを特徴とする画像形成装置。