JP2015025848A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】転写ベルトに波うちが生じた場合でも、シート状の転写部材を転写ベルトに確実に接触させ、良好な転写性を得ることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】転写部材5は、転写ベルト6の内周面に接触する複数の導電性繊維からなる起毛部を備え、可撓性を備える支持部材10によって支持される。起毛部は支持部材10を介して付勢部材であるバネ51により転写ベルト6に向かって付勢されている。バネ51の付勢力Fは、F=4.9Nであり、Fの方向は転写ベルト6の移動方向に対する法線方向である。
【選択図】図5
【解決手段】転写部材5は、転写ベルト6の内周面に接触する複数の導電性繊維からなる起毛部を備え、可撓性を備える支持部材10によって支持される。起毛部は支持部材10を介して付勢部材であるバネ51により転写ベルト6に向かって付勢されている。バネ51の付勢力Fは、F=4.9Nであり、Fの方向は転写ベルト6の移動方向に対する法線方向である。
【選択図】図5
Description
本発明は、電子写真方式で画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置として、中間転写ベルトを使用した方式のものがある。中間転写ベルト方式の画像形成装置では、一次転写工程と二次転写工程を経てフルカラー画像が形成される。
一次転写工程では、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する。一次転写工程を複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、転写ベルトである中間転写ベルト表面に複数色のトナー像を形成する。二次転写工程では、複数色のトナー像を紙などの転写材表面に一括して転写する。転写材上に転写されたトナー像は、その後、定着手段によって定着される。これにより、フルカラー画像が得られる。
画像形成装置の転写手段としては、ローラ状、ブレード状、シート状等の転写部材が用いられる。これらの転写部材は、感光体に対向する位置で転写ベルトの内周面(裏面)に接触する接触部材である。
特許文献1には、転写手段としてシート状の転写部材である転写シートを有する画像形成装置が開示されている。転写シートの方が、ローラ状の転写部材である転写ローラよりも転写手段を小型化することが可能である。特許文献1の転写シートは、電圧が印加されることで転写ベルトに静電的に吸着する構成である。転写シートは弾力のある樹脂フィルムに支持されており、転写シートは樹脂フィルムによって裏面側から弾力を受けている構成である。
転写ベルトを有する画像形成装置では、転写ベルトの周長が長手方向で異なっていたり、転写ベルトの中央部分が両端部に比べて大きかったりする場合に、転写ベルトが波打ったように変形する「波打ち」という現象が発生する場合がある。
特許文献1の構成では、この波打ち現象が発生した場合には、転写シートや、転写シートを支持している樹脂フィルムは転写ベルトの変形の影響を受けるが、転写ベルトの波打ちに完全に追従することは難しい。そのため、転写シートの転写ベルトに対する接触性が低下し、所望の転写性能を得ることが難しくなる。
そこで、本発明の目的は、転写ベルトに波うちが生じた場合でも、シート状の転写部材を転写ベルトに確実に接触させ、良好な転写性を得ることを目的とする。
そこで、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して移動可能な無端状の転写ベルトと、前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を転写する転写部材と、を有する画像形成装置において、可撓性を備える支持部材を有し、前記転写部材は、前記転写ベルトの内周面に接触する複数の導電性繊維からなる起毛部を備え、前記支持部材によって支持されていることを特徴とする。
本発明によれば、可撓性を備える支持部材上に、複数の導電性繊維からなる起毛部を備える転写部材を配置させることで、転写ベルトに波うちが発生した場合でものシート状の転写部材を転写ベルトに確実に接触させ、良好な転写性を得ることが可能である。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(実施形態1)
1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略断面を示す図である。実施形態1の画像形成装置100は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、OHPシートなどの転写材に画像を形成することができる。
1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略断面を示す図である。実施形態1の画像形成装置100は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、OHPシートなどの転写材に画像を形成することができる。
また、本画像形成装置100は、中間転写方式を用いたタンデム型のものである。すなわち、本画像形成装置100は、複数色成分に分解された画像情報に従って形成した各色のトナー像を、中間転写体上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材に一括して二次転写することで記録画像を得る。
実施形態1の画像形成装置100は、複数の画像形成部として、第1、第2、第3、第4のステーションSa、Sb、Sc、Sdを有する。実施形態1では、第1〜第4のステーションSa〜Sdは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成するためのものである。各ステーションSa〜Sdの構成及び動作については共通する部分が多い。従って、以下、区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すための添え字a、b、c、dは省略して説明する。
画像形成装置100は、ステーションS内に、像担持体としての感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、駆動手段(不図示)によって図示矢印R1方向(反時計回り)に回転駆動される。感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2により一様に帯電される。次いで、露光装置3より画像情報に従ったレーザ光Lが感光ドラム1に照射され、静電潜像が形成される。更に感光ドラム1の表面が図示矢印R1方向に進むと、画像情報に従って感光ドラム1上に形成された静電潜像が現像装置4によりトナー像として可視化される。現像装置4は、反転現像方式にて、感光ドラム1上の潜像を現像する。すなわち、現像装置4は一様帯電された感光ドラム1上の画像部(露光部)に、感光ドラム1の帯電極性(負極性)と同極性に帯電したトナー(負極性)を付着させて現像を行う。
図示矢印R1で示す感光ドラム1の表面の移動方向において、現像位置より下流側には、中間転写体としての回転移動可能な中間転写ベルト6が配置されている。中間転写ベルト6は、駆動ローラ61、二次転写対向ローラ62及びテンションローラ63の3本のローラに張架された、円筒且つ無端状の転写ベルトである。中間転写ベルト6は、駆動ローラ61が図示矢印R2方向(時計回り)に回転駆動されることによって、感光ドラム1の表面の移動速度と略同じ速度で、図示矢印R3方向(時計回り)に移動する。
中間転写ベルト6を挟んで感光ドラム1と対向する位置には、転写部材5が配置されている。感光ドラム1と中間転写ベルト6が接触することで、一次転写部B1が形成されている。感光ドラム1及び中間転写ベルト6の回転に伴い、感光ドラム1上に形成されたトナー像は転写部材5の作用により中間転写ベルト6に一次転写される。(中間転写ベルト側に一次転写される。)この時、転写部材5には、トナーの帯電極性(負極性)とは逆極性(正極性)の一次転写電圧が、一次転写電源50により印加される。なお、感光ドラム1の直径は30mmである。また、転写部材5には、一次転写電源50から0〜1.0kVの一次転写電圧が印加可能とされている。
一次転写工程において中間転写ベルト6に転写されずに感光ドラム1上に残留した転写残トナーは、感光ドラムクリーナー7によりクリーニングされる。感光ドラムクリーナー7は、感光ドラム1の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード71を有する。又、感光ドラムクリーナー7は、クリーニングブレード71により感光ドラム1の表面から除去されたトナーを回収するトナー容器72を有する。
以上のような帯電、露光、現像、一次転写工程を、中間転写ベルト6表面の移動方向上流側から順番に、第1〜第4のステーションSa〜Sdで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行う。これにより、中間転写ベルト6上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重なったフルカラー画像が形成される。
中間転写ベルト6を挟んで二次転写対向ローラ62と対向する位置には、二次転写ローラ8が配置される。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6を介して二次転写対向ローラ62に押圧され、中間転写ベルト6と二次転写ローラ8が接触する二次転写部B2を形成する。
中間転写ベルト6上のトナー像は、二次転写ローラ8の作用により、転写材P上に二次転写される。すなわち、転写材供給部20において、カセット21に収容されている転写材Pが、供給ローラ22により送り出された後、レジストローラ23により中間転写ベルト6と二次転写ローラ8が当接する二次転写部B2に所定のタイミングで供給される。それと略同時に、二次転写ローラ8には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(正極性)の二次転写電圧が、二次転写電源80により印加される。
中間転写ベルト6を挟んで駆動ローラ61と対向する位置には、クリーニングブレード64が配置される。クリーニングブレード64は中間転写ベルト6と接触し、二次転写工程において転写材Pに転写されずに中間転写ベルト6上に残留した転写残トナーを回収する。転写材Pに転写されたトナー像は定着手段90によって定着される。その後、転写材Pは不図示の転写材積載部に排出される。
2.中間転写ベルト
中間転写ベルト6としては、厚さが60μmで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を109Ωcmに調整した、ポリイミド樹脂のフィルムを用いた。又、中間転写ベルト6は、駆動ローラ61、二次転写対向ローラ62、テンションローラ63の3軸に張架され、テンションローラ63により総圧約20Nの張力が付与されている。中間転写ベルト6の両端には、中間転写ベルト6の搬送を安定させるためのリブ13が設置される。
中間転写ベルト6としては、厚さが60μmで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を109Ωcmに調整した、ポリイミド樹脂のフィルムを用いた。又、中間転写ベルト6は、駆動ローラ61、二次転写対向ローラ62、テンションローラ63の3軸に張架され、テンションローラ63により総圧約20Nの張力が付与されている。中間転写ベルト6の両端には、中間転写ベルト6の搬送を安定させるためのリブ13が設置される。
3.二次転写ローラ
二次転写ローラ8としては、体積抵抗率が107〜109Ωcm、硬度が30°〜40°である弾性体ローラを用いることができる。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6を介して二次転写対向ローラ62に対し、総圧約39.2Nで押圧される。又、二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6の回転に伴い、従動して回転する。更に、二次転写ローラ8には、二次転写電源80から、0〜4.0kVの二次転写電圧の印加が可能となっている。
二次転写ローラ8としては、体積抵抗率が107〜109Ωcm、硬度が30°〜40°である弾性体ローラを用いることができる。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6を介して二次転写対向ローラ62に対し、総圧約39.2Nで押圧される。又、二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6の回転に伴い、従動して回転する。更に、二次転写ローラ8には、二次転写電源80から、0〜4.0kVの二次転写電圧の印加が可能となっている。
4.転写部材5の支持構成
本実施形態では、転写ベルトに接触する転写部材として、複数の導電性繊維からなる起毛部を転写ベルトの内周面に接触させるシート状の転写部材5を使用する。ここで、シート状の転写部材5のとは、比較的薄い形状の転写部材のことである。そして、この転写部材5は、可能性を有する支持部材10によって支持されている。支持部材10は、PET(ポリエチレンテレフタレート)シートで、厚みは0.1mmである。材料としては、前述したPETの他、ポリイミドシートやPEEKシートやポリアミドイミドやPEIやPFAやPTFE等の樹脂シートや、鉄シートやステンレスシートや銅合金等の金属シートを用いて可撓性を持つ厚みで使用することができる。本実施形態の支持部材10は絶縁性のPETシートを用いている。
本実施形態では、転写ベルトに接触する転写部材として、複数の導電性繊維からなる起毛部を転写ベルトの内周面に接触させるシート状の転写部材5を使用する。ここで、シート状の転写部材5のとは、比較的薄い形状の転写部材のことである。そして、この転写部材5は、可能性を有する支持部材10によって支持されている。支持部材10は、PET(ポリエチレンテレフタレート)シートで、厚みは0.1mmである。材料としては、前述したPETの他、ポリイミドシートやPEEKシートやポリアミドイミドやPEIやPFAやPTFE等の樹脂シートや、鉄シートやステンレスシートや銅合金等の金属シートを用いて可撓性を持つ厚みで使用することができる。本実施形態の支持部材10は絶縁性のPETシートを用いている。
図2は、転写部材5と支持部材10の関係を説明する概略図である。支持部材10の短手方向(中間転写ベルトの移動方向と平行な方向)の寸法Wsは、Ws=40mmである。支持部材10の長手方向(中間転写ベルトの移動方向と直交な方向)の寸法Lsは、L=260mmである。
支持部材10は、これら可撓性を持つ材料としては、中間転写ベルト6の形状に倣う(中間転写ベルトの変形に追従して変形する)必要がある為、最適な厚みのものを選択する必要がある。例えば、PET樹脂であれば、厚みは75〜200μmのものを用いると中間転写ベルト6に倣う部材となる。
5.転写部材5
次に本実施形態の特徴である転写部材5について、説明する。転写部材5は、複数の導電性繊維からなる起毛部5αと起毛部5αを支持する基材部5βを備える。図3は、起毛部5αと基材部5βを説明する概略図である。図3で示すように、起毛部5αは、複数の導電性繊維が起毛し繊維の先端が中間転写ベルト6に接触する構成である。転写部材5の短手方向の寸法Wは、W=4mmである。転写部材5の長手方向の寸法Lは、L=250mmである。うち、起毛部5αは、K=230mmの領域内(起毛部)であり、長手方向の両端部には、繊維が設けられていない部分(非起毛部K0)が10mmの幅で均等に設けられている。W=4mmとすることで中間転写ベルトとの間に十分な幅のニップ幅(後述する)を形成することができ、K=230mmとすることでA4紙の幅に対しても十分な幅で画像形成を行うことができる。
次に本実施形態の特徴である転写部材5について、説明する。転写部材5は、複数の導電性繊維からなる起毛部5αと起毛部5αを支持する基材部5βを備える。図3は、起毛部5αと基材部5βを説明する概略図である。図3で示すように、起毛部5αは、複数の導電性繊維が起毛し繊維の先端が中間転写ベルト6に接触する構成である。転写部材5の短手方向の寸法Wは、W=4mmである。転写部材5の長手方向の寸法Lは、L=250mmである。うち、起毛部5αは、K=230mmの領域内(起毛部)であり、長手方向の両端部には、繊維が設けられていない部分(非起毛部K0)が10mmの幅で均等に設けられている。W=4mmとすることで中間転写ベルトとの間に十分な幅のニップ幅(後述する)を形成することができ、K=230mmとすることでA4紙の幅に対しても十分な幅で画像形成を行うことができる。
起毛部5αは、複数の導電性繊維をパイル織りすることによって形成するタイプ又は、静電植毛によって形成するタイプを使用することができる。パイル織りでは、導電性繊維となるパイル糸を、たて糸とよこ糸から成る基布の隙間に織り込んで作ったもので、これを導電性接着剤等によって基板上に接着することで形成される。また、静電植毛とは、高圧静電界における静電吸引力を利用し、あらかじめ接着剤を塗布した基板上に導電性繊維を略垂直に投錨させることで形成される。
導電性繊維としては、カーボン粉末を分散したナイロンやポリエステルなどを材料としたものや、ナイロンやポリエステル等の内部にカーボン等の導電物を内包しているものを使用できる。また、導電性繊維としては、ナイロンやポリエステル等の外周面上にカーボン等の導電物を配置したり、覆ったりしているものを使用できる。単糸繊度が2〜15dtex[dtex:短繊維10000メートルあたりの質量(グラム単位)を示す]、直径が10〜40μm、乾強度が1〜3cN/dtexの範囲内のものを用いることができる。導電性繊維の抵抗率ρfiberは、10〜108Ωcmの範囲内のものが好適である。抵抗率ρfiberは、次の方法により測定される。つまり、繊維50本をひと束とし、約1cmの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させる。そして高抵抗計AdvantestR8340Aなどを用い、印加電圧100Vの元で抵抗値Rfiberを実測し、下式により抵抗率ρfiberを算出する。
ρfiber=Rfiber×(繊維直径/2)2×3.14×50÷1.0
また、導電性繊維はステンレス製の基材部5βに固定され、基板に対し垂直な方向(法線方向)に起毛している。中間転写ベルト6に未当接状態の転写部材5において、導電性繊維が基板面から伸び出ている方向のことを、起毛方向と呼ぶ。各繊維の基板を起点とした繊維長は1〜5mm、基板上における配列密度は5000〜50000本/cm2とすることができる。
ρfiber=Rfiber×(繊維直径/2)2×3.14×50÷1.0
また、導電性繊維はステンレス製の基材部5βに固定され、基板に対し垂直な方向(法線方向)に起毛している。中間転写ベルト6に未当接状態の転写部材5において、導電性繊維が基板面から伸び出ている方向のことを、起毛方向と呼ぶ。各繊維の基板を起点とした繊維長は1〜5mm、基板上における配列密度は5000〜50000本/cm2とすることができる。
<転写部材の仕様>
・部材タイプ:パイル織物
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸繊度:7dtex
・繊維直径:28μm
・乾強度:1.6cN/dtex
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:2mm
・配列密度:10850本/cm2
転写部材5は、中間転写ベルト6を介して感光ドラム1に対向する位置で、中間転写ベルト6の内周面に対し当接される。なお、感光ドラム1の直径は20mmである。また、転写部材5の起毛部5αには、一次転写電源50から0〜1.0kVの一次転写電圧が印加可能とされている。
・部材タイプ:パイル織物
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸繊度:7dtex
・繊維直径:28μm
・乾強度:1.6cN/dtex
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:2mm
・配列密度:10850本/cm2
転写部材5は、中間転写ベルト6を介して感光ドラム1に対向する位置で、中間転写ベルト6の内周面に対し当接される。なお、感光ドラム1の直径は20mmである。また、転写部材5の起毛部5αには、一次転写電源50から0〜1.0kVの一次転写電圧が印加可能とされている。
図4は、支持部材10と転写部材5の位置関係を説明する図である。図4(a)は、支持部材10と転写部材5を上面から見た図であり、長手方向(中間転写ベルトの移動方向と直交する方向)をx軸と仮定し、短手方向(中間転写ベルトの移動方向に平行な方向)をy軸を仮に設定して説明を行う。
支持部材10の1つの隅は、長手方向においてはx軸=0及びy=0の位置に配置させており、座標は(x、y)=(0、0)である。支持部材10のその他の3隅位置は、それぞれ(x、y)=(260、0)、(40、0)、(40、260)の位置に配置している。一方、転写部材5の位置は、(x、y)=(5、2)、(255、2)、(2、5)、(255、5)の位置に配置している。
図4(a)で示すように、転写部材5は、ベルト移動方向において、支持部材10の下流側の領域に配置される。支持部材10の上流側は不図示の固定部材で固定させており、支持部材10を、中間転写ベルト6の移動方向に順方向になびかせる構成することで、転写部材5の位置は、使用状態にかかわらず、常に同じ位置にすることができる為、転写性を確保し易い。言い換えれば、支持部材10は、一端が固定部材に固定され、他端が自由端となっており、この自由端側で転写部材5を支持している。
また、図4(b)は、支持部材10と転写部材5を断面方向から見た図であり、同様にx座標、y座標で示すと、支持部材10は、(x、y)=(0、0)、(40、0)、(0、0.1)、(40、0.1)の位置に配置している。同様に転写部材5は、(x、y)=(35、0.1)、(39、0.1)、(35、2.1)、(39、2.1)の位置に配置している。
図5は、転写部材の中間転写ベルト6に対する接触状態を説明する概略図である。起毛部5αは、中間転写ベルト6上の感光ドラム1に対向する位置で、中間転写ベルト6の内周面に対し接触する。起毛部5αは、支持部材10を介して付勢部材であるバネ51により中間転写ベルト6に向かって付勢されている。バネ51の付勢力Fは、F=4.9Nであり、Fの方向は中間転写ベルトの移動方向に対する法線方向である。尚、本実施形態では、一次転写電源50が転写部材5に直接電圧を印加する構成であって、支持部材10も絶縁性であるので、中間転写ベルト6と転写部材5の接触領域の上流側で、支持部材10と感光ドラム1との間での放電の発生を抑制可能である。
6.シート状の転写部材を有する転写手段(比較例)
ここで、比較例としてシート状の転写部材について図6を用いて説明する。図6は、シート状の転写部材(シート部材S)の中間転写ベルト6に対する接触状態を説明する概略図である。比較例の転写構成は、特許文献1のように、シート部材Sが直接中間転写ベルトに接触する構成であり、シート部材Sに一次転写電源50からの電圧を印加することで、感光ドラム1上のトナー像を中間転写ベルト6に転写する構成である。具体的には、シート部材Sは中間転写ベルト6と摺動している為に滑り性の良い材料を用いることが必要であり、導電性を付与する為にカーボンを均一分散させており、電気抵抗値としては、1×106Ω〜9×107Ωが好適である。比較例においても、本実施形態と同様にバネ51によって、転写部材、即ちシート部材Sが中間転写ベルト6に向かって付勢される。
ここで、比較例としてシート状の転写部材について図6を用いて説明する。図6は、シート状の転写部材(シート部材S)の中間転写ベルト6に対する接触状態を説明する概略図である。比較例の転写構成は、特許文献1のように、シート部材Sが直接中間転写ベルトに接触する構成であり、シート部材Sに一次転写電源50からの電圧を印加することで、感光ドラム1上のトナー像を中間転写ベルト6に転写する構成である。具体的には、シート部材Sは中間転写ベルト6と摺動している為に滑り性の良い材料を用いることが必要であり、導電性を付与する為にカーボンを均一分散させており、電気抵抗値としては、1×106Ω〜9×107Ωが好適である。比較例においても、本実施形態と同様にバネ51によって、転写部材、即ちシート部材Sが中間転写ベルト6に向かって付勢される。
次に、図7を用いて、本実施形態と比較例のそれぞれの転写部材と中間転写ベルト6と当接状態について説明する。図7(a)は、中間転写ベルト6が波打っている状態を示す斜視図である。図7(b)は、比較例の転写部材を採用した場合における図7(a)のA−A’における断面図である。一方、図7(c)は、本実施形態の転写部材を採用した場合における図7(a)のA−A’における断面図である。
図7(a)で示す中間転写ベルト6の波打ちは、中間転写ベルト6の長手方向における中央領域で発生している。これは、長手方向に関して、中間転写ベルト6の中央領域Cの周長が両端部Bの周長よりも長い状態になっている波打ち現象である。
図7(b)において示すように、比較例のシート部材Sは、中間転写ベルト6に対して、大きな波打ち(図7では中央領域Cでの波打ち)領域には追従できるが、小さな波打ち(図7では領域Nでの波打ち)領域には、追従できない。よって、小さな波打ち領域Nでは、シート部材10が中間転写ベルト6に接触できず、シート部材10から電流が流れないため、トナーを中間転写ベルト6に転写することができない場合がある。
一方、図7(c)において、本実施形態では、中間転写ベルト6に接触する部材は、複数の導電性繊維からなる起毛部であり、領域Nも導電性繊維が侵入することで接触することが可能である。すなわち、中間転写ベルト6に発生する大きな波打ちに対しては、可撓性を備える支持部材10を用いることによって追従させ、支持部材10では追従が難しい小さな波打ちに対しては、複数の導電性繊維を侵入させることで追従可能である。その結果、中間転写ベルト6に対して転写部材5を確実に接触させ転写不良の発生を抑制することが可能である。本実施形態では、小さな波打ち領域Nに確実に導電性繊維を接触させるために、導電性繊維の繊維長が支持部材の厚みよりも長い構成である。
本実施形態の効果を調べるため、プロセススピード100mm/secの画像形成装置100を用いて、本実施形態と比較例の各転写部材における転写性能を評価した。ここでは転写性能を評価し、100%印字のベタ画像の濃度を測定し評価した。通紙耐久テストは、Xerox社製4024 坪量75g/m2で行い、100000枚通紙後の画像を評価した。
本実施形態の構成では、初期から100000枚まで、良好な転写性能を得ることができた。しかしながら、比較例の構成では、初期から100000枚までの間に、徐々に濃度ムラが発生する結果となった。これは、中間転写ベルト6に小さな波打ち領域Nが発生する頻度が徐々に高くなり、その小さな波打ち領域Nに対して、比較例のシート部材Sでは追従できないためだと考えられる。
また、中間転写ベルト6の波打ちに限らず、外部から混入した異物等の何らかの要因によって中間転写ベルト6の内面が傷つき、窪み・凹み等の形状変化が発生する場合がある。この場合にも、導電性繊維が、その部分にも接触することができるため良好な転写性を維持することができる。
以上、本実施形態の画像形成装置では、転写部材5が備える起毛部5αを、可撓性を備える支持部材10によって支持する構成によって、中間転写ベルト6の波打ちや形状変化に追従し、良好な転写性を得ることが可能である。
(実施形態2)
実施形態1では、転写部材5が備える起毛部5αを、可撓性を備える支持部材10によって支持する構成について説明した。これに対して、本実施形態では、支持部材10を押圧する押圧部材50を備える点で実施形態1と相違する。それ以外の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
実施形態1では、転写部材5が備える起毛部5αを、可撓性を備える支持部材10によって支持する構成について説明した。これに対して、本実施形態では、支持部材10を押圧する押圧部材50を備える点で実施形態1と相違する。それ以外の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
図8は、押圧部材50を説明する斜視図である。押圧部材50としては、ウレタン製の発泡スポンジ状の弾性体(発泡スポンジ体)で形成された、肉厚(t1)2mm、幅(w1)6mm、長手長さ(l1)230mmの略直方体形状のものを用いる。上記の幅(w1)は中間転写ベルト6の移動方向と平行な方向の長さであり、長手長さ(l1)は中間転写ベルト6の移動方向と直交する長手方向の長さである。押圧部材50は、断面略矩形の略直方体形状の弾性体である。
図9は、本実施形態における転写部材5の中間転写ベルト6との接触状態を説明する図である。図9で示すように、支持部材10と付勢部材であるバネ51の間に押圧部材50を配置している。これにより、転写部材5と中間転写ベルト6との間で更なる均一な接触性を確保することが可能になる。押圧部材50は、アスカーC(500gf)で30°のものを使用した。尚、押圧部材50は、耐久末期や高温時状態での使用時にも中間転写ベルトの波打ちに追従する必要があるため、硬度はアスカーC(500gf)で40°以下であることが好ましい。
本画像形成装置の使用状況としては、設定された寿命枚数よりもはるかに多い枚数を通紙する場合や、高温状態の雰囲気中で使用される場合がある。このような場合に、支持部材10であるPETフィルムは可撓性能が低下したり、塑性変形が発生したりする場合があり、図10に示す矢印H方向に当接圧が下がってしまう。さらに、導電性繊維も経時によって撓んでしまう場合があり、このような状態になると、支持部材の可撓性や導電性繊維自体の弾力性をもっても中間転写ベルト6の波打ちに追従出来ない。
そこで、本実施形態では、図9に示すように、支持部材10をバックアップする弾性部材50を配置することで、この弾性部材50を更に加圧する構成とする。この構成によって、支持部材10の可撓性と起毛部5αの導電性繊維の弾性力が低下し、中間転写ベルト6に追従できないような場合においても、押圧部材50が支持部材10に合わせて変形しつつ支持部材10を押圧することが可能である。押圧部材50が支持部材10を押圧することで、起毛部5αを構成する導電性繊維を中間転写ベルト6に追従することが可能である。なお、この弾性部材が弾性体ではなく剛体であると波打ちに追従する部材が可撓性をもつ支持部材と起毛部5αのみであり、実施形態1と同様の効果しか得られない。
また、図11(a)に示すように、中間転写ベルト10は中間転写ベルト6の移動方向にも小さな波打ちNが発生する場合がある。その場合、図11(a)に示すように比較例のシート部材Sでは、中間転写ベルト6に追従できない場合がある。しかしながら、図11(b)に示すように、本実施形態の構成では、起毛部5αの導電性繊維を中間転写ベルト6に接触させることが可能である。
尚、実施形態1、実施形態2では、転写ベルトとして中間転写ベルト5を備える画像形成装置について説明をした。しかしながら、実施形態1、実施形態2の構成は、転写ベルトとして転写材を担持搬送する搬送ベルトを備える画像形成装置についても適用可能である。
1 感光ドラム
5 転写部材
5α 起毛部
10 支持部材
6 転写ベルト
50 押圧部材
P 転写材
N 波打ち部
5 転写部材
5α 起毛部
10 支持部材
6 転写ベルト
50 押圧部材
P 転写材
N 波打ち部
Claims (10)
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と接触して移動可能な無端状の転写ベルトと、
前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を転写する転写部材と、を有する画像形成装置において、
可撓性を備える支持部材を有し、
前記転写部材は、前記転写ベルトの内周面に接触する複数の導電性繊維からなる起毛部を備え、前記支持部材によって支持されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記支持部材は、可撓性を備えるシート部材であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記支持部材は、一端が固定部材により固定され他端が自由端になっていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記シート部材は絶縁性であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記支持部材は、移動する前記転写ベルトに追従して変形することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記起毛部の前記導電性繊維の繊維長は、前記支持部材の厚みよりも長いことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記支持部材を前記転写ベルトに向かって付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記支持部材と前記付勢部材の間に配置され、前記支持部材を押圧する押圧部材を有し、前記押圧部材は弾性体であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記転写ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記転写ベルトは、前記像担持体からトナー像が転写される転写材を担持搬送する搬送ベルトであることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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2013
- 2013-07-24 JP JP2013153556A patent/JP2015025848A/ja active Pending
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