JP2017129765A

JP2017129765A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2017129765A
Application number: JP2016009490A
Authority: JP
Inventors: 半田　修; Osamu Handa; 修半田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: JP6601231B2; US20170212445A1; US9904201B2

Abstract

【課題】連続紙を用いた画像形成装置であって、幅が異なる連続紙を用いた場合であっても、その連続紙の幅に応じた非画像領域のトナー像のみに電荷を供給できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】連続紙Ｐ２の搬送方向Ｘにおける２次転写位置の上流側において中間転写ベルトとの間に連続紙Ｐ２が存在する位置に配置され、中間転写ベルト上の、搬送方向Ｘに交わる幅方向について連続紙Ｐ２から食み出た非画像領域５３１に存在するテストパターン５３２に、２次転写器による転写を妨げる向きの電荷を供給するピンコロトロン５１を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、連続紙を用いた画像形成装置であって、２次転写に入る前に、その連続紙から外れた非画像領域に形成されたトナー像の帯電極性を反転させる手段を持つことで、非画像領域に形成されたトナー像が２次転写ローラに転写されるのを防止する構成が開示されている。この特許文献１では、２次転写に入る前の非画像領域のトナー像のトナーの帯電極性を反転させるにあたり、画像領域のトナー像に影響を及ぼさないように、画像領域に対面して、絶縁材料あるいは導電材料が配置されている。

また、特許文献２には、像担持体から中間転写体の非画像領域に転写されたテストパターンのトナーを像担持体に逆転写させて回収することが開示されている。

特開２０１０−１５２１９７号公報特開２００３−０２４８３６号公報

引用文献１の、絶縁材料あるいは導電材料を配置する技術では、幅が異なる連続紙を使用することによって画像領域と非画像領域との境界が変化する場合に対応できないという問題がある。

本発明は、連続紙を用いた画像形成装置であって、幅が異なる連続紙を用いた場合であっても、その連続紙の幅に応じた非画像領域のトナー像のみに電荷を供給する画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
トナー像の形成を受けて該トナー像を保持するトナー像保持体と、
前記トナー像保持体上のトナー像を連続紙上に転写する転写器と、
連続紙上に転写されたトナー像を該連続紙上に定着する定着器と、
前記転写器が連続紙上にトナー像を転写する転写位置および前記定着器が連続紙上のトナー像を該連続紙上に定着する定着位置を経由する搬送経路を辿るように連続紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段による連続紙の搬送方向における前記転写位置の上流側において前記トナー像保持体との間に連続紙が存在する位置に配置され、該トナー像保持体上の、該搬送方向に交わる幅方向について連続紙から食み出た領域に存在するトナー像に、前記転写器による転写を妨げる向きの電荷を供給する電荷供給器とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２は、前記電荷供給器が、前記幅方向について連続紙と重なった領域までの配列を許容して該幅方向に配列された複数の電極を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３は、前記搬送方向における前記電荷供給器よりも上流側に、搬送中の連続紙の位置を規制して該連続紙の前記転写位置への進入角度を安定化させる位置規制部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置である。

請求項４は、前記トナー像保持体が、静電潜像の形成およびトナーによる現像を受けてトナー像を保持する１次保持体と、該１次保持体上のトナー像の転写を受けて該トナー像を保持する２次保持体とを備え、前記転写器が、該２次保持体上のトナー像を連続紙上に転写するものであることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１，２の画像形成装置によれば、連続紙自体によって画像領域が遮蔽されて非画像領域内のトナー像にのみ電荷供給が行われる。

請求項３の画像形成装置によれば、連続紙が遮蔽手段として安定的に作用する。

また、本発明は、典型的には、請求項４の構成の画像形成装置に有効に適用される。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の構成を示した模式図である。ピンコロトロンの形状と、中間転写ベルトおよび連続紙との位置関係を示した模式図である。ピンコロトロンの形状と、中間転写ベルトおよび連続紙との位置関係を示した模式図である。ピンコロトロンに流れる電流（横軸）と用紙汚れグレード（縦軸）との関係を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の構成を示した模式図である。

この画像形成装置１は、用紙供給部１０、画像形成部２０、および用紙巻取部３０から構成されている。

用紙供給部１０には、ロール状に巻かれた連続紙Ｐが置かれていて、その連続紙Ｐが巻き戻されて画像形成部２０に連続的に供給される。画像形成部２０に供給された連続紙Ｐには、後述する過程を経て、画像形成が行われる。そして、この画像形成部２０にて画像が形成された連続紙Ｐは、用紙巻取部３０においてロール形状に巻き取られる。

画像形成部２０には、その上部に６つの感光体２１が配列されている。それら６つの感光体２１のそれぞれの周りには、不図示の帯電器、露光器、現像器等が配置されている。これらの感光体２１はドラム形状を有し、矢印Ａ方向に回転しながら、その周面に、各感光体２１ごとに異なる色のトナー像が形成される。

また、これらの感光体２１の下方には、それらの感光体２１に沿うように配置された、無端形状の中間転写ベルト２３が備えられている。この中間転写ベルト２３は、駆動ロール２４、張架ロール２５、および裏当てロール２６に巻回され、駆動ロール２４に駆動されて矢印Ｂ方向に循環移動する。

各感光体２１上に形成された各トナー像は、各１次転写ロール２２の作用により、中間転写ベルト２３上に転写される。

ここで、本実施形態における感光体２１および中間転写ベルト２３は、本発明にいう、それぞれ１次保持体および２次保持体の各一例に相当し、それらの感光体２１および中間転写ベルト２３、さらに１次転写ロール２２を合わせた構成が、本発明にいうトナー像保持体の一例に相当する。

また、裏当てロール２６との間に中間転写ベルト２３および連続紙Ｐを挟んだ位置には、２次転写器２７が備えられている。この２次転写器２７は、本発明にいう転写器の一例に相当する。

この２次転写器２７は、無端状の転写ベルト２７１が２つのロール２７２，２７３に巻回された構造を有し、矢印Ｃ方向に循環移動する。中間転写ベルト２３上のトナー像は、連続紙Ｐが転写ベルト２７１に接する転写位置において、２次転写器２７の作用により、連続紙Ｐ上に転写される。

この転写後の中間転写ベルト２３上に残存するトナーは、クリーナ２８により、その中間転写ベルト２３上から除去される。

一方、連続紙Ｐ上に転写されたトナー像は、矢印Ｘの向きにさらに搬送され、定着器２９を構成する加熱器２９１と加圧器２９２とに挟まれた定着位置を通過する間の加熱および加圧により、その連続紙Ｐ上に定着される。この定着により画像が形成された連続紙Ｐは、用紙巻取部３０においてロール状に巻き取られる。

この画像形成部２０に備えられている中間転写ベルト２３は、連続紙Ｐよりも幅広であり、その中間転写ベルト２３の、連続紙Ｐよりも幅方向に食み出た非画像領域５３１（図２，図３参照）に、トナーによる、濃度調整用あるいは画像形成位置調整用のテストパターン５３２（図２，図３参照）が形成される。そして、その中間転写ベルト２３上のテストパターン５３２は、センサ４１で読み取られ、その読取結果に応じて、画像の濃度調整や画像形成位置調整が行われる。

非画像領域５３１は連続紙Ｐから外れた領域であるため、この非画像領域５３１に形成されたテストパターンは、何も対策を講じないと、２次転写器２７の作用により、転写ベルト２７１上に積極的に転写されることになる。この２次転写器２７には転写ベルト２７１上に付着したトナー等を取り除くクリーニングブラシ２７４が備えられていて、付着した少量のトナーを除去することはできるが、テストパターン５３２が積極的に転写されたことにより付着した大量のトナーを速やかに除去する能力はない。転写ベルト２７１上のトナーを速やかに除去しきれないと、その除去しきれないトナーが非画像領域からはみ出て連続紙Ｐと重なる画像領域に回り込み、転写ベルト２７１が一周したときに連続紙Ｐの裏面を汚してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、以下の構成により、非画像領域に形成されたテストパターンの転写ベルト２７１への転写を抑えることで、連続紙Ｐの汚れの防止が図られている。

この画像形成部２０には、中間転写体上のトナーを非接触で除電もしくは帯電させる、いわゆるピンコロトロン５１が備えられている。このピンコロトロン５１は、２次転写器２７による転写位置よりも連続紙Ｐの搬送方向Ｘについての上流側における、中間転写ベルト２３との間に連続紙Ｐが存在する位置に配置されている。また、このピンコロトロン５１は、ピン形状の複数の電極５１１（図２，図３参照）が中間転写ベルト２３の幅方向に配列された形状を有する。この電極５１１の配列は、連続紙Ｐと重なる領域まで広がっていてもよい。このピンコロトロン５１は、本発明にいう電荷供給器に一例に相当する。

このピンコロトロン５１には、電源５２により電圧が印加されている。一方、このピンコロトロン５１に対し連続紙Ｐと中間転写ベルト２３とを挟んで対面する位置には、中間転写ベルト２３の内面に接する接地ロール５３が配置されている。この接地ロール５３は電気的に接地されている。

ピンコロトロン５１は、電源５２による電圧の印加を受けて、中間転写ベルト２３の、連続紙Ｐから横に食み出た領域、すなわち、連続紙Ｐ上への画像形成を担う画像領域から外れた非画像領域に形成されているテストパターンに、２次転写器５７による転写ベルト５７１への転写を妨げる向きの極性の電荷を供給する。連続紙Ｐと重なる画像領域については、その連続紙Ｐ自体が、電荷供給に対する遮蔽板の役割を成し、その画像領域に形成されているトナー像には影響がない。したがって、画像領域に形成されている、連続紙Ｐへの転写を予定しているトナー像は、中間転写ベルト２３と転写ベルト２７１とに挟まれた転写領域を連続紙Ｐが通過する際に連続紙Ｐ上に転写される。一方、中間転写ベルト２３上の、連続紙Ｐから外れた非画像領域に形成されたテストパターンは、転写されずにその転写位置を素通りする。そして、転写されずにその中間転写ベルト２３上に残ったテストパターンは、中間転写ベルト２３上の残存トナーを除去するクリーナ２８によって、その中間転写ベルト２３上から除去される。中間転写ベルト２３は硬質の樹脂からなり、したがってブレード状のクリーナ２８を備え、中間転写ベルト２３上のトナーが強力に除去される。一方、転写ベルト２７１としては、硬質の中間転写ベルト２３との間に挟んだトナー像を潰し過ぎないようにゴム製のベルトが使用されている。このため、ブレードのような強力な除去能力を持つクリーナを使うことはできず、本実施形態ではクリーニングブラシ２７４が用いられている。

ここで、上記の搬送方向Ｘにおけるピンコロトロン５１よりも上流側に用紙規制ロール６１が配置されており、転写位置よりも下流側にも用紙規制ロール６２が配置されている。連続紙Ｐは、これらの用紙規制ロール６１，６２により搬送中の連続紙Ｐの位置が規制される。また、特には上流側の用紙規制ロール６１が、連続紙Ｐの、転写位置への進入角度を安定化させている。これにより、連続紙Ｐの、ピンコロトロン５１から供給される電荷に対する遮蔽板としての作用が安定化する。この上流側の用紙規制ロール６１は、本発明にいう位置規制部材の一例に相当する。

図２は、ピンコロトロンの形状と、中間転写ベルトおよび連続紙との位置関係を示した模式図である。

中間転写ベルト２３は矢印Ｂ方向に進み、連続紙Ｐは、中間転写ベルト２３の幅方向中央領域を、転写位置では矢印Ｂ方向と同一方向である矢印Ｘ方向に進む。この図２には、この画像形成装置１で使用される可能性のある連続紙Ｐのうちの最小幅の連続紙Ｐ１が示されている。中間転写ベルト２３上の、連続紙Ｐ１とは重ならない左右の非画像領域５３１には、様々なテストパターン５３２が形成される。

また、ピンコロトロン５１には、ピン形状の複数の電極５１１が、中間転写ベルト２３の、最小幅の連続紙Ｐ１と重なる領域を除く領域の幅方向全域にわたって、幅方向に配列されている。中間転写ベルト２３上の、連続紙Ｐから外れた非画像領域５３１に形成されたテストパターン５３２には、ピンコロトロン５１から電荷が供給され、これにより、このテストパターン５３２の転写ベルト２７１（図１参照）への転写が防止される。

図３は、図２と同様、ピンコロトロンの形状と、中間転写ベルトおよび連続紙との位置関係を示した模式図である。

この図３には、この画像形成装置１で使用される可能性のある連続紙Ｐのうちの最大幅の連続紙Ｐ２が示されている。一方、ピンコロトロン５１は、図２に示すピンコロトロン５１と同一のピンコロトロンである。

この図３においても、図２と同様、中間転写ベルト２３上の、連続紙Ｐ２とは重ならない左右の非画像領域５３１には、様々なテストパターン５３２が形成される。このテストパターン５３２には、ピンコロトロン５１により電荷が与えられる。このピンコロトロン５１には、ピン形状の電極５１１が、連続紙Ｐ２と重なる領域にまで配列されているが、連続紙Ｐ２が電荷に対する遮蔽板の役割を成し、中間転写ベルト２３上の、その連続紙Ｐ２と重なる画像領域に形成されているトナー像には、電荷は供給されない。したがって、この画像領域に形成されているトナー像は、連続紙Ｐ２上に正常に転写される。

図４は、ピンコロトロンに流れる電流（横軸）と用紙汚れグレード（縦軸）との関係を示した図である。縦軸の用紙汚れクレードは、上方ほど汚れが目立つことを表している。また、ここでは、汚れが目視で確認できるか否かを閾値としている。

ここでは、連続紙Ｐの幅方向端部に穴を開け、中間転写ベルト２３上の、その穴に対応する部分に面積率５０％のトナー像を形成し、ピンコロトロン５１に印加する電圧を変化させてピンコロトロン５１に流れる電流を測定しながら、その穴から転写ベルト２７１の一周後の位置の連続紙Ｐの裏面のトナー汚れの確認を繰り返した。

この図４から、電流値が０．４（μＡ／ｃｍ）以上であれば、連続紙Ｐの裏面の汚れは目視で視認できないレベルとなることが分かる。すなわち、本実施形態で使用しているピンコロトロン５１を用いることで、連続紙Ｐの裏面の汚れを有効に防止できることが分かる。

なお、本実施形態では、最少幅の連続紙Ｐ１（図２参照）と重なる領域を除く領域に電極５１１が配置されたピンコロトロン５１を採用しているが、連続紙Ｐが、電荷に対する遮蔽板として作用するため、連続紙Ｐの幅とは無関係に、例えば中間転写ベルト２３の全幅に亘って電極５１１が配列されていてもよい。

また、本実施形態では、いわゆるピンコロトロンを採用したが、ピンコロトロン以外の電荷供給器を採用し、連続紙Ｐを電荷に対する遮蔽板として作用させてもよい。

１画像形成装置
１０用紙供給部
２０画像形成部
２１感光体
２２１次転写ロール
２３中間転写ベルト
２４駆動ロール
２５張架ロール
２６裏当てロール
２７２次転写器
２７１転写ベルト
２７２，２７３ロール
２７４クリーニングブラシ
２８クリーナ
２９定着器
２９１加熱器
２９２加圧器
３０用紙巻取部
５１ピンコロトロン
５１１電極
５２電源
５３１非画像領域
５３２テストパターン
６１，６２用紙規制ロール

Claims

トナー像の形成を受けて該トナー像を保持するトナー像保持体と、
前記トナー像保持体上のトナー像を連続紙上に転写する転写器と、
連続紙上に転写されたトナー像を該連続紙上に定着する定着器と、
前記転写器が連続紙上にトナー像を転写する転写位置および前記定着器が連続紙上のトナー像を該連続紙上に定着する定着位置を経由する搬送経路を辿るように連続紙を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段による連続紙の搬送方向における前記転写位置の上流側において前記トナー像保持体との間に連続紙が存在する位置に配置され、該トナー像保持体上の、該搬送方向に交わる幅方向について連続紙から食み出た領域に存在するトナー像に、前記転写器による転写を妨げる向きの電荷を供給する電荷供給器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記電荷供給器が、前記幅方向について連続紙と重なった領域までの配列を許容して該幅方向に配列された複数の電極を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記搬送方向における前記電荷供給器よりも上流側に、搬送中の連続紙の位置を規制して該連続紙の前記転写位置への進入角度を安定化させる位置規制部材を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記トナー像保持体が、静電潜像の形成およびトナーによる現像を受けてトナー像を保持する１次保持体と、該１次保持体上のトナー像の転写を受けて該トナー像を保持する２次保持体とを備え、前記転写器が、該２次保持体上のトナー像を連続紙上に転写するものであることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の画像形成装置。