JP2018132559A - 転写装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写部材が、円筒状の弾性部材と、この弾性部材の内周面に外周面が全周に亘って接触している軸部材とで構成されている場合と比して、記録媒体に転写される転写画像の品質の低下を抑制することができる転写装置、及び画像形成装置を得る。【解決手段】上流端Ｎ１及び下流端Ｎ２では、転写ベルト２２の周回速度で搬送されているシート部材Ｐと、弾性部材５６の外周面５６Ｂとの間に生じる速度差が、小さくなる。このため、シート部材Ｐに転写されるトナー画像に、画像伸び、又は画像ぶれ等の画像欠陥が生じるのが抑制される。【選択図】図１

Description

本発明は、転写装置、及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の転写装置では、保持ローラの外周に、保持ローラの外径よりもやや大きい内径の環状スリーブが外嵌されている。

特開２０１０−１７５６９３号公報

記録媒体に画像を転写する転写装置は、外周面に画像を保持する像保持体と、像保持体側に押し付けられることで、像保持体との間で搬送する記録媒体に画像を転写する転写部材とを備えている。この転写部材が、円筒状の弾性部材と、円筒状の弾性部材の内周面に、外周面が全周に亘って接触している軸部材とで構成されている場合には、記録媒体に転写された転写画像の品質が低下してしまうことがある。

本発明の課題は、転写部材が、円筒状の弾性部材と、この弾性部材の内周面に外周面が全周に亘って接触している軸部材とで構成されている場合と比して、記録媒体に転写される転写画像の品質の低下を抑制することである。

本発明の請求項１に係る転写装置は、外周面に画像を保持する像保持体と、前記像保持体に押し付けられると共に弾性材料によって形成されている円筒状の弾性部材と、前記弾性部材の内部に配置されると共に前記弾性部材の内径に比して小さい外径の軸部材とを備え、前記像保持体との間で電位差が生じて記録媒体に前記画像を転写する転写部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る転写装置は、請求項１に記載の転写装置において、前記弾性部材が前記軸部材の軸方向に移動するのを規制する規制部材を備えることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る転写装置は、請求項１に記載の転写装置において、前記軸部材には、前記弾性部材の両方の端面と、前記軸部材の軸方向で接触する一対の接触部材が取り付けられていることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、前記像保持体が保持する画像を記録媒体に転写する前記転写部材を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の転写装置と、前記転写部材によって記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着する定着装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の転写装置によれば、転写部材が、円筒状の弾性部材と、この弾性部材の内周面に外周面が全周に亘って接触している軸部材とで構成されている場合と比して、記録媒体に転写される転写画像の品質の低下を抑制することができる。

本発明の請求項２の転写装置によれば、弾性部材の軸方向への移動が規制されていない場合と比して、像保持体と弾性部材とが軸方向でずれるのを規制することができる。

本発明の請求項３の転写装置によれば、弾性部材が軸部材の軸方向に移動するのを規制することができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載の転写装置を備えていない場合と比して、出力画像の品質の低下を抑制することができる。

（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る転写装置を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る転写装置を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示した構成図である。 （Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に対する比較形態に係る転写装置を示した断面図である。 本発明の第１実施形態に対する比較形態に係る転写装置を示した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る転写装置を示した斜視図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る転写装置、及び画像形成装置の一例を図１〜図６に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

（全体構成）
図３に示されるように、本第１実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される収容部１４と、収容部１４に収容されたシート部材Ｐを搬送する搬送部１６とが備えられている。さらに、画像形成装置１０には、収容部１４から搬送部１６によって搬送されるシート部材Ｐに画像形成を行う画像形成部２０と、原稿を読み取る原稿読取部４２と、各部を制御する制御部１２とが備えられている。

〔収容部〕
収容部１４には、画像形成装置１０の装置本体１０Ａから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な３個の収容部材２６が備えられており、夫々の収容部材２６にシート部材Ｐが積載されている。さらに、夫々の収容部材２６には、収容部材２６に積載されたシート部材Ｐを、搬送部１６を構成する搬送経路２８に送り出す送出ロール３０が備えられている。

〔搬送部〕
搬送部１６には、シート部材Ｐが搬送される搬送経路２８に沿って、シート部材Ｐを搬送する複数の搬送ロール（符号省略）が備えられている。

〔原稿読取部〕
原稿読取部４２には、読取原稿を１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置４４と、原稿搬送装置４４の下側に配置され１枚の読取原稿が載せられるプラテンガラス４６とが備えられている。さらに、原稿読取部４２には、原稿搬送装置４４によって搬送された読取原稿又はプラテンガラス４６に載せられた読取原稿を読み取る原稿読取装置４８が備えられている。

〔画像形成部〕
画像形成部２０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが備えられている。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して記載することがある。

各色の画像形成ユニット１８は、装置本体１０Ａに対して夫々着脱可能とされている。そして、各色の画像形成ユニット１８には、図４に示されるように、図中矢印Ｂ方向に回転する感光体ドラムと、感光体ドラム３６の表面を帯電する帯電部材３８とが備えられている。さらに、画像形成ユニット１８には、帯電した感光体ドラム３６に露光光を照射する露光装置３９と、露光光を照射することで形成された静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置４０とが備えられている。また、画像形成ユニット１８には、感光体ドラム３６に付着した異物を感光体ドラム３６から掻き取る清掃ロール３４が備えられている。

さらに、画像形成部２０には、図中矢印Ａ方向に周回する無端状の転写ベルト２２と、各色の画像形成ユニット１８によって形成されたトナー画像を転写ベルト２２に転写する一次転写ロール３７とが備えられている。転写ベルト２２は、装置奥行方向から見て、頂点が下方側に位置する逆三角形状とされている。転写ベルト２２は、像保持体の一例である。

また、画像形成部２０には、転写ベルト２２に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール５４と、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを加熱・加圧して、トナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置４９とが備えられている。二次転写ロール５４は、転写部材の一例である。

二次転写ロール５４に対して転写ベルト２２の反対側には、転写ベルト２２が巻き掛けられ、周回する転写ベルト２２に従動して回転する補助ロール５２が配置されている。

本第１実施形態では、転写ベルト２２と、二次転写ロール５４と、補助ロール５２とで、シート部材Ｐにトナー画像を転写する転写装置５０を構成している。なお、この転写装置５０については、詳細を後述する。

（画像形成装置の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、電圧が印加された各色の帯電部材３８は、各色の感光体ドラム３６の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、原稿読取部４２（図３参照）によって読み取られた画像データに基づいて露光装置３９は、帯電した各色の感光体ドラム３６の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

これにより、データに対応した静電潜像が各色の感光体ドラム３６の表面に形成される。さらに、各色の現像装置４０は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の感光体ドラム３６の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール３７によって転写ベルト２２に順番に転写される。このようにして、転写ベルト２２は、外周面にトナー画像を保持する。

そこで、収容部材２６から送出ロール３０によって搬送経路２８へ送り出されたシート部材Ｐは、転写ベルト２２と二次転写ロール５４とが接触する転写位置Ｔへ送り出される。転写位置Ｔでは、シート部材Ｐが転写ベルト２２と二次転写ロール５４との間で搬送されることで、転写ベルト２２の外周面のトナー画像は、シート部材Ｐの表面に転写される。

また、シート部材Ｐの表面に転写されたトナー画像が、定着装置４９によってシート部材Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、装置本体１０Ａの外部へ排出される。

（要部構成）
次に、転写装置５０の構成について説明する。

転写装置５０は、前述したように、二次転写ロール５４と、転写ベルト２２と、補助ロール５２とを備えている。

〔転写ベルト〕
転写ベルト２２は、図４に示されるように、無端状のベルトであって、外周面にトナー画像を保持するようになっている。本第１実施形態では、転写ベルト２２は、導電剤が含まれる基材によって構成されている基材層と、基材層に積層されている離型層とを備えている。

〔補助ロール〕
補助ロール５２は、転写ベルト２２の最下端部の内周面側に配置され、転写ベルト２２の内周面と接触して転写ベルト２２を支持している。そして、補助ロール５２は、図２に示されるように、円筒状の円筒材５２Ａと、円筒材５２Ａを貫通している円柱状の軸部材５２Ｂとを備えている。この軸部材５２Ｂの両端部が、ベアリングを介して支持部材(図示省略）に支持されている。

本実施形態では、円筒材５２Ａは、ゴム材によって形成されおり、外径２８〔ｍｍ〕、厚さ１０〔ｍｍ〕であって、アスカー硬度は、７０度である。軸部材５２Ｂは、外径８〔ｍｍ〕であって、ステンレス製のシャフトである。ここで、アスカー硬度とは、高分子計器株式会社のアスカー硬度計Ｃ型を用いて測定した硬度である。

この構成において、補助ロール５２は、図示せぬ電圧印加部材によって、転写電圧が印加されるようになっている。さらに、補助ロール５２は、周回する転写ベルト２２と従動して回転するようになっている。

〔二次転写ロール〕
二次転写ロール５４は、図２に示されるように、転写ベルト２２を挟んで補助ロール５２の反対側に配置され、図示せぬ押付部材によって転写ベルト２２に押し付けられている（付勢されている）。そして、二次転写ロール５４は、転写ベルト２２に押し付けられて弾性変形している円筒状の弾性部材５６と、弾性部材５６を貫通し、弾性部材５６の内径に比して小さい外径の軸部材５８とを備えている。なお、弾性部材５６に外力が作用していない状態で、弾性部材５６が円筒状とされる。

本実施形態では、弾性部材５６は、弾性材であるゴム材によって形成されており、外径２８〔ｍｍ〕、厚さ７〔ｍｍ〕であって、アスカー硬度は、４０度である。ここで、弾性材料とは、アスカー硬度で５０度以下の材料である。

また、軸部材５８は、外径１０〔ｍｍ〕であって、ステンレス製のシャフトである。このように、軸部材５８の外径は、弾性部材５６の内径（１４〔ｍｍ〕）に比して小さくされている。このため、弾性部材５６の内周面５６Ａと、軸部材５８の外周面５８Ａとの間には、隙間が生じる部分ある。また、軸部材５８は、接地されている。

さらに、軸部材５８の両端部は、ベアリングを介して支持部材(図示省略）よって支持されている。そして、二次転写ロール５４は、この支持部材を介して押付部材（図示省略）によって転写ベルト２２に押し付けられている。本第１実施形態では、二次転写ロール５４は、２０〔Ｎ〕以上６０〔Ｎ〕以下の力で、転写ベルト２２に押し付けられている。これにより、弾性部材５６が転写ベルト２２に押し付けられている。

この構成において、二次転写ロール５４が転写ベルト２２に押し付けられていることで、二次転写ロール５４と転写ベルト２２との間には、搬送されるシート部材Ｐを挟み込む挟持部Ｎ（ニップ部）が形成されるようになっている。そして、弾性部材５６は、周回する転写ベルト２２と従動して周回（回転）するようになっており、軸部材５８は、周回する弾性部材５６と従動して回転するようになっている。

（作用）
次に、転写装置５０の作用について説明する。

補助ロール５２に、図示せぬ電圧印加部材によって転写電圧が印加されると、補助ロール５２と二次転写ロール５４との間に電位差が生じる。これにより、転写ベルト２２と二次転写ロール５４との間に電位差が生じる。そして、トナー画像を保持する転写ベルト２２と、弾性部材５６（二次転写ロール５４）との間の挟持部Ｎで、シート部材Ｐが搬送されることで、転写ベルト２２のトナー画像は、シート部材Ｐに転写される。ここで、シート部材Ｐは、二次転写ロール５４によって転写ベルト２２に押し付けられている。このため、シート部材Ｐの搬送速度は、転写ベルト２２の周回速度に倣っている（同様になっている）。

−比較形態に係る転写装置−
ここで、比較形態に係る転写装置１００について説明する。先ず、転写装置１００の構成について、転写装置５０と異なる部分を主に説明する。

転写装置１００の二次転写ロール１０４は、図６に示されるように、弾性部材５６と、弾性部材５６を貫通し、弾性部材５６の内径と同様の値の外径の軸部材１０８とを備えている。この軸部材１０８は、外径１４〔ｍｍ〕であって、ステンレス製のシャフトである。軸部材１０８の外径が、弾性部材５６の内径と同様の値とされているため、弾性部材５６の内周面５６Ａと、軸部材１０８の外周面１０８Ａとの間には、隙間が生じていない。これにより、弾性部材５６が、軸部材１０８に拘束されている。

そこで、図５（Ａ）に示されるように、二次転写ロール１０４が転写ベルト２２に押し付けられていることで形成される挟持部Ｎにおいて、転写ベルト２２の周回方向の上流端Ｎ１及び下流端Ｎ２では、弾性部材５６が局部的に変形してしまう。

このため、図５（Ｂ）に示されるように、挟持部Ｎでシート部材Ｐを搬送する場合に、転写ベルト２２の上流端Ｎ１及び下流端Ｎ２では、転写ベルト２２の周回速度で搬送されているシート部材Ｐと、弾性部材５６の外周面５６Ｂの間に、速度差が生じてしまう。

そこで、転写装置１００では、この速度差に起因して、シート部材Ｐに転写されるトナー画像に、画像伸び、又は画像ぶれ等の画像欠陥が生じてしまう。

−本実施形態に係る転写装置−
本実施形態の転写装置５０の二次転写ロール５４では、図２に示されるように、弾性部材５６の内周面５６Ａと、軸部材５８の外周面５８Ａとの間には、隙間が生じる部分ある。具体的には、弾性部材５６を挟んで上流端Ｎ１の反対側の部分、及び弾性部材５６を挟んで下流端Ｎ２の反対側の部分には、隙間が生じている。これにより、弾性部材５６は、軸部材５８に拘束されていない。

そこで、図１（Ａ）に示されるように、転写装置５０の挟持部Ｎにおいて、転写ベルト２２の周回方向の上流端Ｎ１及び下流端Ｎ２では、転写装置１００を用いる場合と比して、弾性部材５６の局部的な変形の度合が抑制されている。

このため、図１（Ｂ）に示されるように、挟持部Ｎでシート部材Ｐを搬送する場合に、上流端Ｎ１及び下流端Ｎ２では、転写ベルト２２の周回速度で搬送されているシート部材Ｐと、弾性部材５６の外周面５６Ｂとの間に生じる速度差が、転写装置１００を用いる場合と比して、小さくなる。

（まとめ）
以上説明したように、本実施形態に係る転写装置５０では、上流端Ｎ１及び下流端Ｎ２では、転写ベルト２２の周回速度で搬送されているシート部材Ｐと、弾性部材５６の外周面５６Ｂとの間に生じる速度差が、転写装置１００を用いる場合と比して、小さくなる。このため、転写装置５０では、転写装置１００を用いる場合と比して、シート部材Ｐに転写されるトナー画像に、画像伸び、又は画像ぶれ等の画像欠陥が生じるのが抑制される。換言すれば、転写装置５０では、転写装置１００を用いる場合と比して、シート部材Ｐに転写される転写画像の品質の低下が抑制される。

また、転写部材である二次転写ロール５４は、円筒状の弾性部材５６と、１個の軸部材５８とで構成されている。このため、例えば、複数のロール部材と、これらのロール部材に巻き掛けられている無端状のベルト部材とで、転写部材が構成されている場合と比して、小型化（省スペース化）される。

また、画像形成装置１０においては、シート部材Ｐに転写される転写画像の品質低下が抑制されることで、転写装置１００を用いる場合と比して、出力画像の品質の低下が抑制される。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る転写装置、及び画像形成装置の一例を図７に従って説明する。なお、第２実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第２実施形態に係る転写装置８０の二次転写ロール８４は、弾性部材５６と、軸部材５８と、一対の制限部材９０とを備えている。制限部材９０は、規制部材、及び接触部材の一例である。

軸部材５８の両端部は、支持部材(図示省略）よって支持されており、軸部材５８は、回転しないようになっている。

また、軸部材５８において、転写ベルト２２の反対側の部分には、弾性部材５６を装置奥行方向から挟む一対の制限部材９０が取り付けられている。具体的には、夫々の制限部材９０は、軸部材５８の径方向に延びている四角柱とされており、制限部材９０の一端部が、軸部材５８の外周面５８Ａに取り付けられている。そして、制限部材９０は、弾性部材５６の両方の端面と、軸部材５８の軸方向で夫々接触している。

この構成において、弾性部材５６は、軸部材５８と摺動して、周回する転写ベルト２２と従動して周回するようになっている。また、一対の制限部材９０は、周回する弾性部材５６の端面と接触して、弾性部材５６が、装置奥行方向（軸部材５８の軸方向）に移動するのを規制するようになっている。

また、弾性部材５６の装置奥行方向への移動が規制されることで、弾性部材５６の軸方向への移動が規制されていない場合と比して、転写ベルト２２と弾性部材５６とが装置奥行方向でずれるのが規制される。

他の作用については、第１実施形態において、軸部材が回転することで生じる作用以外の作用と同様である。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、トナー画像を保持する像保持体は、トナー画像が転写された転写ベルト２２であったが、像保持体が、外周面にトナー画像が形成され、記録媒体にトナー画像が直接転写される感光体ドラムや、感光体ベルト等であってもよい。

また、上記第２実施形態では、制限部材９０が、弾性部材５６の端面と接触することで、弾性部材５６の軸方向の移動を規制したが、弾性部材の軸方向の位置を検知する検知部材を設け、この検知部材の検知結果に基づいて、軸部材を傾斜させることで、弾性部材の移動を規制してもよい。

また、上記第２実施形態では、制限部材９０が、軸部材５８に取り付けられたが、他の部材に取り付けられてもよい。

１０ 画像形成装置
２２ 転写ベルト（像保持体の一例）
４９ 定着装置
５０ 転写装置
５４ 二次転写ロール（転写部材の一例）
５６ 弾性部材
５８ 軸部材
８０ 転写装置
８４ 二次転写ロール（転写部材の一例）
９０ 制限部材（規制部材、接触部材の一例）

Claims (4)

1. 外周面に画像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に押し付けられると共に弾性材料によって形成されている円筒状の弾性部材と、前記弾性部材の内部に配置されると共に前記弾性部材の内径に比して小さい外径の軸部材とを備え、前記像保持体との間で電位差が生じて記録媒体に前記画像を転写する転写部材と、
   を備える転写装置。
2. 前記弾性部材が前記軸部材の軸方向に移動するのを規制する規制部材を備える請求項１に記載の転写装置。
3. 前記軸部材には、前記弾性部材の両方の端面と、前記軸部材の軸方向で接触する一対の接触部材が取り付けられている請求項１に記載の転写装置。
4. 前記像保持体が保持する画像を記録媒体に転写する前記転写部材を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の転写装置と、
   前記転写部材によって記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着する定着装置と、
   を備える画像形成装置。