JP2887922B2

JP2887922B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2887922B2
Application number: JP4037491A
Authority: JP
Inventors: 市川和弘
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-03-07
Filing date: 1991-03-07
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH04278978A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンター等に
おける電子写真プロセスを利用する画像形成装置に関
し、さらに詳しくは、静電転写プロセスによる転写装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスの転写ローラを用いた
印刷装置は、感光体ドラム上に形成されたトナー像を記
録担体に転写させるために、軸外周に導電部材を配した
転写ローラとバイアスを印加するバイアス制御装置から
なる転写装置を備えている。

【０００３】このような転写装置の転写ローラは、ゴム
等による弾性材料で形成され、駆動源と接続されてい
る。

【０００４】このような装置によれば、感光体ドラム上
に形成されたトナー像を転写する場合には、転写ローラ
はその弾性により弾性変形して、記録担体との接触面積
を確保し、転写に必要な電界をトナー像面と記録担体と
の間に供給し転写を行うことができる。

【０００５】又、転写ローラの駆動により記録担体に搬
送力を与えることができるので、記録担体の安定搬送が
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写ロ
ーラより感光体ドラム上のトナー像と記録担体間にバイ
アス印加した場合、転写ローラと記録担体が一様に接触
しないと、転写に必要な電界が不均一にかかり、感光体
ドラム上のトナー像が効率よく記録担体に転写できず画
像のヌケなどが発生する。従って、転写ローラを記録担
体に均一に接触させるために、ある程度のニップが必要
となる。このニップを十分にとるためには、転写ローラ
を強く押し当てるか、転写ローラの硬度を低くする方法
などがあるが、前者の方法はトナー像の中央部分が強く
押し付けられすぎて、画像が抜けるという問題が生じ
る。従って、転写ローラの硬度を低下させて、圧力を上
げずにニップを増加させるという方法が一般的である。

【０００７】この有効手段として、発泡部材を使用する
ことが知られている。通常の発泡部材は空隙部を有する
ため表面の凹凸が大きく、印加バイアスの供給源となる
転写ローラ軸と、弾性体である発泡部材が空隙を介して
接触するため、空隙にて放電を起こし電界ムラが発生し
やすい。又、記録担体と発泡部材の接触部においても、
同様に発泡部材の凹凸のために放電を起こし易く、電界
ムラが発生するという問題がある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、転写ローラ弾性部を発泡部材で形成する
画像形成装置において、画像のヌケ、ムラのない良好な
画像を転写できる新規な画像形成装置を提供するところ
にある。さらに他の目的は、製造が容易で低コストの転
写ローラを提供するところにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
画像形成装置は、感光体と転写ローラとの間に記録媒体
を通過させて転写する画像形成装置において、前記転写
ローラは、軸と、前記軸に取り付けられた弾性体とから
なり、前記弾性体は導電性の発泡部材で形成されるとと
もに、前記軸との接触面及び前記感光体との圧接面にお
いてのみ、ソリッド表層部を形成し、かつ、前記軸にバ
イアス印加するバイアス制御装置を備えたことを特徴と
する。

【００１０】

【００１１】本発明の請求項２記載の画像形成装置は、
前記発泡部材が軟質フォームで形成され、ポリウレタン
フォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォー
ム、エラストマーフォーム、ゴムフォームのうちのいず
れかであることを特徴とする。

【００１２】

【実施例】（実施例１）そこで以下に本発明の詳細を図
示した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の転
写ローラを用いた電子写真方式の印刷装置の要部を示す
概略断面図であって、図中符号１は感光体ドラムであっ
て、図中矢印Ｄ方向、つまり記録担体を左側に移動させ
る方向に回転し、上部には光ビームを発生する光信号発
生装置２が配設されている。

【００１３】この感光体ドラム１の周囲には帯電ユニッ
ト３、現像装置４、イレースユニット５が配置されてい
る。感光体ドラム１の下方には、トナー画像を記録担体
に転写する本発明が特徴とする転写装置７が配置されて
いる。

【００１４】図２は、本発明の転写装置の一実施例を示
すものであって、図中符号８は転写ローラで、１４は転
写ローラにバイアス印加するバイアス制御装置であり、
転写ローラ軸９に接続される。又、転写ローラ８は軸受
け１５により保持され、さらに、加圧バネ１６が軸受け
１５を介して転写ローラを感光体ドラム１に圧接するよ
うに配設される。また、転写ローラ８は、駆動歯車１７
を介して駆動源に接続するように構成されている。

【００１５】次に、転写ローラを構成する発泡部材につ
いて説明する。転写ローラ軸９の周囲に発泡部材からな
る弾性体１０を配し、弾性体１０は転写ローラ軸９との
接触面Ａと、表面Ｂの密度が中央部Ｃよりも大きくなる
ように形成されている。

【００１６】図３は、本発明の画像形成装置の、転写ロ
ーラ弾性部の発泡セルの大きさや数を示す目安ともなる
密度分布を示す図である。軸に加硫接着等の手段または
軸との一体成形によって発泡部材が形成され、発泡部に
は連続した発泡セルを有し、十分な柔軟性を有してお
り、軸外周部近傍及び弾性部表面近傍では密度が略放物
線状に増大し、少なくとも、軸外周部及び弾性部表面に
発泡部と同一物質で発泡セルの殆どないソリッド表層部
が形成される。このようなソリッド表層部は、型中に発
泡材料原液を射出注入して反応させる反応射出成形法等
により形成することができ、ソリッド表層部を軸外周部
にも形成して固着強度を向上できるだけでなく、軸を型
中にインサートして一体成形すれば、加工工数が少な
く、機械精度の高い転写ローラを形成することができ
る。

【００１７】尚、発泡部は単泡、連泡何れの形態でも使
用することができるが、単泡では温度による寸法変化が
大きいため連泡のほうが好ましい。又、発泡部の肉厚は
２〜１０ｍｍ程度、ソリッド表層部の肉厚を数百μｍと
することにより、従来ゴムでは困難であった非常に低い
圧力でたくさんのニップを確保できる。さらに、発泡材
料としては、軟質フォーム材料が好適であり、ポリウレ
タンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフ
ォーム、エラストマーフォーム、ゴムフォーム等を用い
ることができる。さらに、発泡部材の製法としては、反
応射出成形法以外にも、気体混入法、発泡剤分解法、溶
剤気散法、化学反応法、焼結法、溶出法等を用いること
ができる。何れの製法でも、ソリッド表層部を形成する
ことにより、後加工をしなくとも高精度の寸法が得ら
れ、軽量で低価格の転写ローラを製作することができ
る。

【００１８】また、発泡部材はカーボンブラックや金属
等の導電性微粉末を分散させることにより導電化されて
いる。

【００１９】この実施例において、印刷指令が入力され
ると、記録担体は図示してないスタッカより感光体ドラ
ム１に送りだされる。感光体ドラム１上には、帯電ユニ
ット３による帯電、光信号発生装置２による静電潜像形
成、現像装置４による静電潜像へのトナー付着の順に形
成されたトナー画像が形成される。この感光体ドラム１
上のトナー画像とスタッカより送りだされた記録担体は
転写ローラ８と感光体ドラム１により形成されているニ
ップ部に移動する。

【００２０】次に、バイアス制御装置１４により、転写
ローラ軸９に転写に必要な電界をトナー像と記録担体間
に形成するためにバイアスを印加する。印加されたバイ
アスは転写ローラ軸９より、導電部材からなる弾性体１
０との接触面Ａに印加される。このとき、接触面Ａはソ
リッド表層部により形成されているため、転写ローラ軸
９とソリッド表層部との間には空隙はなくなり、軸方向
に均一なバイアス印加ができる。その後、中央部Ｃを通
り、表面Ｂにバイアス印加される。この時、表面Ｂもソ
リッド表層部により記録担体と接触しているため、前記
同様、ソリッド表層部と記録担体との間に生じる空隙に
よる放電が発生しにくいため、軸方向に安定したバイア
ス印加ができる。

【００２１】尚、この時にソリッド表層部肉厚を数百μ
ｍにすることにより、発泡部材の弾性を失わずに形成で
きるため、低い圧力でたくさんのニップが確保でき、バ
イアス印加がさらに安定する。

【００２２】このように、構成された転写装置で転写し
た画像は画像ヌケやムラのないものが出力できる。

【００２３】又、ソリッド表層部は型面により形成され
るため、表面は滑らかになりトナーとの離形性が良くな
る。従って、感光体ドラム１上に付着した残留トナー
が、非転写時に転写ローラ８に付着しにくくなるため、
記録担体の裏汚れが減少し、さらに転写ローラの長寿命
化が図れた。

【００２４】（実施例２）又、一般に弾性体の導電化を
する場合、均一にカーボンブラックなどの導電性微粉末
を分散させるのには原料の選定、攪拌条件の適性化など
最適化を計る必要があり非常に困難を有する。その対策
として、図４のように、径方向断面がドーナッツ状の、
導電部材よりなる弾性体１０を形成してから、転写ロー
ラ軸９の周辺に抵抗値調整材１１を塗ったものを、後工
程により弾性体１０にインサートする方法がある。この
方法は、設定抵抗値に対しある程度の抵抗値を持たせた
弾性体１０に、抵抗精度の良い抵抗値調整材１１を塗っ
た転写ローラ軸９により調整し、設定値にするものであ
る。この方法において製造された転写ローラ８も、本発
明の弾性体と同製造法によりできるため、同様の作用を
奏することは明かである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
感光体と転写ローラとの間に記録媒体を通過させて転写
する画像形成装置において、前記転写ローラは、軸と、
前記軸に取り付けられた弾性体とからなり、前記弾性体
は導電性の発泡部材で形成されるとともに、前記軸との
接触面及び前記感光体との圧接面においてのみ、ソリッ
ド表層部を形成し、かつ、前記軸にバイアス印加するバ
イアス制御装置を備えた構成であるため、転写ローラ軸
から弾性体へのバイアス印加及び弾性体から記録担体へ
のバイアス印加が、空隙部の放電による効率低下が少な
くなるため、記録担体へ均一にバイアス印加でき、転写
に必要な電界を均一に与えることができる。また、弾性
体のソリッド部が型面により滑らかになるため、トナー
の離形性が向上し、残留トナーが転写ローラに付着しに
くくなるため、転写ローラの長寿命化及び記録担体の裏
面汚れを減少させることができる。さらに、１工程にて
弾性体の形成ができるため低コストの転写ローラを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の概略断面図。

【図２】本発明の実施例１における転写装置の正面図と
断面図。

【図３】本発明の転写ローラの密度分布図。

【図４】本発明の実施例２における転写装置の断面図。

【符号の説明】

７転写装置８転写ローラ９転写ローラ軸１０弾性体１４バイアス制御装置１５軸受け１６加圧バネ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と転写ローラとの間に記録媒体を通
過させて転写する画像形成装置において、前記転写ロー
ラは、軸と、前記軸に取り付けられた弾性体とからな
り、前記弾性体は導電性の発泡部材で形成されるととも
に、前記軸との接触面及び前記感光体との圧接面におい
てのみ、ソリッド表層部を形成し、かつ、前記軸にバイ
アス印加するバイアス制御装置を備えたことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記発泡部材が軟質フォームで形成さ
れ、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポ
リエチレンフォーム、エラストマーフォーム、ゴムフォ
ームのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。