JP2019060966A - 転写装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材の幅が異なることに起因する転写性の低下を抑制可能な転写装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項2に記載の発明は、前記圧力分布変更手段は、記録材の情報を基に、前記圧力分布を変更することを特徴とする請求項1に記載の転写装置である。
請求項3に記載の発明は、前記圧力分布変更手段は、記録材の情報を基に、前記交差する方向に関する記録材外領域の圧力分布が前記転写部材の端側に向けて低下するように圧力分布を変更することを特徴とする請求項2に記載の転写装置である。
請求項4に記載の発明は、前記転写部材は、前記交差する方向に沿って増径することを特徴とする請求項1に記載の転写装置である。
請求項5に記載の発明は、前記転写部材は、前記交差する方向の中央部が他の部分よりも大径である、ことを特徴とする請求項4に記載の転写装置である。
請求項6に記載の発明は、前記転写部材は、前記像保持体を駆動する第1駆動手段とは別の第2駆動手段により駆動され、前記第2駆動手段は、記録材の情報を基に、前記第1駆動手段による前記像保持体との周速差が変更されるように前記転写部材を駆動する、ことを特徴とする請求項5に記載の転写装置である。
請求項7に記載の発明は、記録材に転写される像を保持する像保持体と、記録材を介して前記像保持体に押し当てられ、当該像保持体の像を転写電圧の印加により記録材に転写する転写部材と、前記転写部材と前記像保持体との間を記録材が進行する際の進行方向と交差する方向に関し、当該像保持体および当該転写部材を含む部材で形成される転写部における記録材が通過する通過領域よりも当該通過領域以外の非通過領域の圧力を低下させる圧力変更手段と、を備える転写装置である。
請求項8に記載の発明は、前記像保持体は感光体であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の転写装置である。
請求項9に記載の発明は、像を形成する像形成手段と、当該像形成手段により形成された像を記録材に転写する転写手段と、当該転写手段により記録材に転写された像を記録材に定着する定着装置と、を備え、当該転写装置が請求項1ないし8のいずれか1項に記載のものである画像形成装置である。
請求項2によれば、圧力分布変更手段が記録材の情報以外の情報を基に圧力分布を変更する場合に比べ、記録材に対応する転写性を確保することが可能になる。
請求項3によれば、圧力分布変更手段が記録材の進行方向と交差する方向に関する記録材外領域の圧力分布が端側に向けて低下するように圧力分布を変更しない場合に比べ、端側への電流漏れを防止することが可能になる。
請求項4によれば、転写部材が交差方向に沿って増径しない場合に比べ、端側への電流漏れ防止を簡易な構成で実現することが可能になる。
請求項5によれば、転写部材の中央部が他の部分よりも大径ではない場合に比べ、端側への電流漏れ防止を簡易な構成で実現することが可能になる。
請求項6によれば、第2駆動手段を備えない場合に比べ、転写部材の形状に起因する用紙シワを抑制することが可能になる。
請求項7によれば、圧力変更手段を備えない場合に比べ、記録材の幅が異なることに起因する転写性の低下を抑制することが可能になる。
請求項8によれば、保持体が感光体以外の部材である場合に比べ、端側への電流漏れによる汚れ防止を実現することが可能になる。
請求項9によれば、圧力分布変更手段を備えない場合に比べ、記録材の幅が異なることに起因する転写性の低下を抑制することが可能になる。
図1は、画像形成装置1の全体構成を示す正面図である。
画像形成装置1は、画像データに基づき、記録材の一例である用紙Pへの画像形成を行う画像形成部10を備える。
画像形成部10には、黒(K)のトナー像(画像)を形成する画像形成ユニット11が設けられている。この画像形成ユニット11には、感光体ドラム12と、感光体ドラム12の帯電を行う帯電器13と、感光体ドラム12への露光を行うレーザ露光器14と、が設けられている。
感光体ドラム12は、帯電器13による帯電が行われる。さらに、感光体ドラム12は、レーザ露光器14により露光され、感光体ドラム12には、静電潜像が形成される。
さらに、各画像形成ユニット11には、感光体ドラム12に形成された静電潜像を現像する現像器15と、感光体ドラム12の表面を転写後に清掃するクリーナ16と、が設けられている。
また、転写搬送ベルトユニット20は、搬送ベルト21の用紙搬送方向下流側に位置し用紙Pを搬送ベルト21から剥離する剥離ロール24と、搬送ベルト21の表面を搬送後に清掃するブレード25と、を備えている。
転写搬送ベルトユニット20の用紙搬送方向上流側に、用紙Pを転写部Tに案内する搬送ガイド26が設けられている。また、搬送ベルト21と定着装置30との間には、搬送ベルト21により搬送された用紙Pを定着装置30に案内するシュート27が設けられている。
なお、転写搬送ベルトユニット20は、感光体ドラム12を駆動するモータ(例えば図5に示すモータ81参照)の駆動力により従動する例を採用するが、感光体ドラム12のモータとは別のモータ(例えば図5に示すモータ82)の駆動力で転写搬送ベルトユニット20が駆動される例を採用してもいい。
加圧ロール31は、コアと、コアを覆う弾性体層と、弾性体層をさらに覆う離型層と、コアの中心部に設けられた加熱源と、を備えている。また、定着ロール32は、コアと、コアを覆う弾性体層と、弾性体層をさらに覆う離型層と、コアの中心部に設けられた加熱源と、を備えている。
そして、画像形成ユニット11では、感光体ドラム12が矢印Aの方向に回転しながら、帯電器13により帯電され、画像処理部50から送信された画像データに基づいて発光するレーザ露光器14により露光される。
これにより、感光体ドラム12上には、黒色の画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム12上に形成された静電潜像は、現像器15により現像され、感光体ドラム12上には、黒色トナー像が形成される。
定着装置30では、加圧ロール31と定着ロール32とで用紙Pを挟む。具体的には、用紙Pを、反時計回り方向へ循環移動している加圧ロール31と時計回り方向へ回転している定着ロール32とで挟む。
これにより、用紙Pの加圧および加熱が行われて、用紙P上のトナー像が、この用紙Pに定着される。そして、定着が終了した後の用紙Pは、排出ロールによって、用紙積載部へ搬送される。
図2(a)、(b)または(c)に示すように、押圧機構28は、回転駆動力を出力軸から出力する駆動源28aと、転写ロール22の軸方向に延びる回転可能な回転軸28bと、駆動源28aの出力軸から回転軸28bに駆動力を伝達するギア列28cと、を備えている。駆動源28aは、例えばステッピングモータで構成し、上述の制御部40(図1参照)により駆動制御される。
また、押圧機構28は、回転軸28bの一端部および他端部の各々に配設され回転軸28bと共に回転する偏心板カム28dと、偏心板カム28dに接触し偏心板カム28dの周面位置に応じて昇降する昇降部材28eと、転写ロール22の回転軸22Aに接続する接続部材28fと、昇降部材28eと接続部材28fとの間に設けられ接続部材28fを感光体ドラム12の方向に付勢するスプリング28gと、を備えている。
転写ロール22は感光体ドラム12から離れる方向に付勢されており、かかる付勢力に抗して図2(b)または(c)に示す状態になることで、転写ロール22の感光体ドラム12に対する位置関係が変更される。
付言すると、回転軸28bの一端部側の偏心板カム28dと他端部側の偏心板カム28dは、互いに外形形状であり、また、回転軸28bに対する姿勢も同じである。
また、感光体ドラム12、帯電器13、レーザ露光器14および現像器15は、像形成手段の一例であり、転写搬送ベルトユニット20は転写手段の一例であり、定着装置30は定着装置の一例である。
そこで、本実施の形態では、幅が狭い用紙P(小サイズ紙)でも良好な転写性を保ち、かつ、幅が狭い用紙Pに転写した後に幅が広い用紙Pに転写する場合に用紙が汚れてしまうことを防止するための構成を開示する。
また、本実施の形態では、上述の転写ロール22を感光体ドラム12に押圧する押圧力を変更可能にする構成を採用する。これにより、押圧力を変えることで、用紙Pとしての小サイズ紙および大サイズ紙の転写性を確保しつつ、小サイズ紙の後に大サイズ紙に転写する場合に大サイズ紙がトナーで汚れることを防止することが可能になる。
かかるテーパー形状は、転写ロール22の端部(非通紙領域)だけに設けてもいい。付言すると、端部に行くに従って縮径する転写ロール22の部分を、小サイズ紙の場合の非通紙領域に設けてもいい。
図3は、感光体ドラム12と転写ロール22との位置関係を説明する図である。同図(a)は用紙Pが通常の幅の場合、(b)は用紙Pが狭い幅の場合を示し、説明の便宜のために搬送ベルト21(図1参照)の図示を省略している。また、図3(c)は、転写ロール22の外形形状を示すグラフであり、縦軸は用紙幅、横軸は転写ロール22の幅方向の位置を示す。なお、上述したように、転写ロール22は、軸方向に関し中央が両端よりも増径されているクラウン形状であり、発泡ゴム層を有する。
用紙Pが通常の幅の場合には、図3(a)に示すように、転写ロール22を感光体ドラム12に近づけてニップ量を大きくする。かかる場合には、上述した問題点は生じ難い。
また、用紙Pが狭い幅の場合には上述した問題点が生じ易いが、同図(b)に示すように、転写ロール22を感光体ドラム12から遠ざけてニップ量を小さくする。これにより、転写ロール22の非通紙領域すなわち転写ロール22の幅方向に関する端部のインピーダンスを高めている。
なお、本実施の形態では、用紙Pの幅方向中央位置が転写ロール22の中央位置を通るように、用紙Pが転写部Tに搬送される。このため、幅寸法が異なる場合でも、用紙Pは、転写ロール22の中央を通過する。
図3(c)のグラフに示すように、用紙幅が広い場合、転写ロール22の外形形状は、円弧状よりも直線状に近くなり、ニップ量が大きくなる(同図(a)参照)。また、用紙幅が狭い場合、転写ロール22の外形形状が円弧状であり、非通紙領域の圧力分布を端部側に向けて低下させ、端部のニップ量を小さくしている(同図(b)参照)。これにより、端部すなわち非通紙領域のインピーダンスを高め、非通紙領域への電流漏れを抑制している。
言い換えると、用紙幅が短い場合は、転写ロール22の幅方向における端部の圧力が弱くなり、中央部が端部寄りも強い圧力分布であり、用紙幅が長い場合は、用紙幅が短い場合に比べ、端部および中央部での圧力の差が小さい。すなわち、用紙幅に応じて、端部と中央部での圧力分布を変更している。
なお、本実施の形態に係る画像形成装置1は、直接転写方式を採用しているが、中間転写方式を採用する場合にも適用してもいい。
図4に示すように、制御部40には、駆動源28aの駆動制御に必要な情報としての用紙情報および環境情報が入力される。ここにいう用紙情報とは、転写する用紙Pを特定するための情報をいい、例えば用紙幅および/または用紙種の情報が含まれる。また、ここにいう環境情報とは、画像形成装置1が設置されている環境を特定するための情報をいい、画像形成条件の一部、例えば室内の湿度情報が含まれる。
なお、用紙情報は、記録材の情報の一例である。
上述したように、転写ロール22を両端から中央に向かって増径するクラウン形状とし、転写部Tの圧力分布を変更可能にすることで、用紙Pの幅情報に対応する圧力分布を実現する。これにより、小サイズ紙でも良好な転写性を保ち、かつ、小サイズ紙に転写した後に大サイズ紙に転写する場合に大サイズ紙の裏面が汚れてしまうことを防止する。
しかしながら、転写ロール22をクラウン形状とすることにより、増径の中央における周速と縮径の端部における周速との間に差が生じてしまい、これに伴い、感光体ドラム12との間にも周速差が生じてしまう。そして、このような周速差に起因して大サイズ紙が転写部Tを通る際に紙シワが発生することが懸念される。このような紙シワは、大サイズ紙が封筒形の場合に発生し易いと考えられる。
そこで、封筒形の大サイズ紙が転写部Tを通る際の紙シワの発生を抑制する構成を以下説明する。
図5に示すように、上述の感光体ドラム12は、制御部40に制御されるモータ81により駆動される。また、転写搬送ベルトユニット20の転写ロール22は、モータ81とは別のモータ82により駆動される。モータ82も制御部40により制御される。すなわち、感光体ドラム12と転写ロール22は、互いに独立して駆動される。
このように、感光体ドラム12と転写ロール22は、制御部40により個別に駆動制御され、転写ロール22を感光体ドラム12との周速差がないように制御されたり周速差があるように制御されたりする。以下、前者すなわち一定速度で回転制御する場合を「非封筒モード」、周速差を積極的に制御する場合を「封筒モード」という。なお、「非封筒モード」の場合は、転写ロール22が感光体ドラム12に従動する構成を採用する場合の動きと同じである。
モータ81は第1駆動手段の一例であり、モータ82は第2駆動手段の一例である。
図6(a)に示す図で明らかなように、感光体ドラム12の中央部分12aの外形形状と端部分12bの外形形状とは互いに同じである一方で、転写ロール22の中央部分22aの外形形状と端部分22bとは互いに異なる。すなわち、感光体ドラム12は、中央部分12aでも端部分12bでも、半径rcである。その一方で、転写ロール22では、中央部分22aは半径raで大径であり、端部分22bは半径rbで小径である(ra>rb)。
その一方で、転写ロール22において、中央部分22aの周速vaと端部分22bの周速vbは同じではなく、互いに異なる。すなわち、転写ロール22が角速度ω2で回転している場合、周速vaはra×ω2、周速vbはrb×ω2であり、中央部分22aの周速vaは端部分22bの周速vbよりも速い(va>vb)。
転写ロール22の中央部分22aと端部分22bとでは周速が互いに異なることから、感光体ドラム12との間に周速差が生じ、これにより、中央部分22aと端部分22bのいずれか一方または両方に、感光体ドラム12との間の周速差による摩擦力が発生する。中央部分22aおよび端部分22bのうち摩擦力が大きい方に減速効果が生じる。なお、このような減速効果は、大径である中央部分22aの方が大きくなる。
また、転写ロール22の端部分22bの周速vbが感光体ドラム12の周速vcと同じ場合は、中央部分22aでの周速差による摩擦力の方が端部分22bでの周速差による摩擦力よりも大きく、中央部分22aに減速効果が生じる。このため、図6(c)に示すように、用紙Pの両端部分の前側が互いに近づく方向に変形し、シワが生じ得る。
このように、クラウン形状の転写ロール22を用いた場合であっても、モータ82(図5参照)による転写ロール22の回転を感光体ドラム12との関係で制御し、図6(b)と(c)との間の変形状態を維持することで、大サイズの封筒である用紙Pにシワが発生するほどの変形を抑制することが可能になる。
Claims (9)
- 記録材に転写される像を保持する保像持体と、
記録材を介して前記像保持体に押し当てられ、当該像保持体の像を転写電圧の印加により記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材と前記像保持体との間を記録材が進行する際の進行方向と交差する方向に関する圧力分布であって当該像保持体および当該転写部材を含む部材で形成される転写部の圧力分布を変更する圧力分布変更手段と、
を備える転写装置。 - 前記圧力分布変更手段は、記録材の情報を基に、前記圧力分布を変更することを特徴とする請求項1に記載の転写装置。
- 前記圧力分布変更手段は、記録材の情報を基に、前記交差する方向に関する記録材外領域の圧力分布が前記転写部材の端側に向けて低下するように圧力分布を変更することを特徴とする請求項2に記載の転写装置。
- 前記転写部材は、前記交差する方向に沿って増径することを特徴とする請求項1に記載の転写装置。
- 前記転写部材は、前記交差する方向の中央部が他の部分よりも大径である、ことを特徴とする請求項4に記載の転写装置。
- 前記転写部材は、前記像保持体を駆動する第1駆動手段とは別の第2駆動手段により駆動され、
前記第2駆動手段は、記録材の情報を基に、前記第1駆動手段による前記像保持体との周速差が変更されるように前記転写部材を駆動する、ことを特徴とする請求項5に記載の転写装置。 - 記録材に転写される像を保持する像保持体と、
記録材を介して前記像保持体に押し当てられ、当該像保持体の像を転写電圧の印加により記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材と前記像保持体との間を記録材が進行する際の進行方向と交差する方向に関し、当該像保持体および当該転写部材を含む部材で形成される転写部における記録材が通過する通過領域よりも当該通過領域以外の非通過領域の圧力を低下させる圧力変更手段と、
を備える転写装置。 - 前記像保持体は感光体であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の転写装置。
- 像を形成する像形成手段と、当該像形成手段により形成された像を記録材に転写する転写手段と、当該転写手段により記録材に転写された像を記録材に定着する定着装置と、を備え、当該転写装置が請求項1ないし8のいずれか1項に記載のものである画像形成装置。
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JPH1145014A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2012093609A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Kyocera Mita Corp | 転写装置およびそれを備えた画像形成装置 |
JP2016109718A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
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- 2017-09-25 JP JP2017183828A patent/JP7009874B2/ja active Active
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