JP3388535B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
成する接触型シート状転写器を備えた画像形成装置に関
する。
がある。この画像形成装置は、像担持体に光書込みによ
って静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化し
て、そのトナー像を用紙に転写した後、定着装置で定着
させる。
境変動等による系の負荷変動に対しても十分な転写性を
得ることができるように転写器にはコロナ放電器を用い
ていたが、コロナ放電器は比較的大きな電流を必要とし
て経費が不経済であるばかりでなく、処理速度を上げよ
うとするとコロナ放電によるオゾンの発生量が級数的に
増加して作業環境を汚染する。このオゾンを除去するた
めには処理装置が必要となって装置の大型化とコストの
増大を招くという問題を有していた。このため、近年で
は、コロナ放電に依らない接触型の転写器を用いた小型
の画像形成装置が種々実用化されつつある。
は、感光体ドラムと、その感光体ドラムの円周面に沿っ
て初期化帯電ブラシ、書込みヘッド、現像器、転写ブラ
シ及びクリーナによって構成される。上記の感光体ドラ
ムは、表面に光導電体を形成され、初期化帯電ブラシに
よりマイナス高電位に一様に帯電され、書込みヘッドに
より露光されて、画像情報に応じた静電潜像を形成され
る。この静電潜像は、現像器によりトナー像化され、こ
のトナー像は感光体ドラムの回転によって感光体ドラム
と転写ブラシとが対向する転写部に搬送され、転写ブラ
シからの転写電流によって用紙へ転写される。
ーラで直接用紙を転写部まで搬送するのではなく、転写
搬送ベルトによって搬送する形式のものが多い。これは
従来搬送ローラを用いたとき問題となっていた用紙の上
下のバタつき等の用紙の姿勢の不安定な状態が転写搬送
ベルトを使用すると解消されることからきている。
用紙に印加する転写電流は、転写搬送ベルトを介して行
われるため、転写搬送ベルトの電気的特性に影響され
る。
電気抵抗にばらつきがあるうえに汚れ易いという難点が
あるため、転写ローラを用いるものも多い。ところが、
転写ローラは装置全体が大型化するという問題を有して
いるため、さらに近年では、転写シートが注目されてい
る。
があり、安定した転写電流を供給するための種々の方法
が現在もなお模索中であるといえる。本発明の課題は、
上記従来の実情に鑑み、均一な転写電流を形成する接触
型シート状転写器を備えた画像形成装置を提供すること
である。
成装置を述べる。先ず、請求項1記載の発明の画像形成
装置は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成す
るトナー像形成手段と、該トナー像形成手段によりトナ
ー像を形成された上記像担持体に転写材を接触させるべ
く外周面に該転写材を吸着して循環移動する転写搬送ベ
ルトと、該転写搬送ベルトの内側に循環移動方向に傾斜
して配設され、上記転写搬送ベルトにより搬送される上
記転写材を上記転写搬送ベルトを介して上記像担持体に
押圧して上記転写材に上記トナー像を転写するシート状
転写器と、該シート状転写器に電力を供給する転写電力
供給手段とを備える画像形成装置であって、上記シート
状転写器を、導電剤を混入してなる樹脂シート部材と該
樹脂シート部材の裏面を弾性的に支持する支持手段とで
構成し、上記樹脂シート部材の先端を上記支持手段より
も1mm以上突出させると共に、上記シート状転写器の
上記転写搬送ベルトへの押圧力が該転写搬送ベルトの循
環移動方向に沿って漸次変化するよう上記支持手段の弾
性力を変化させる縦方向弾性力変化手段を備えて構成さ
れる。
は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成するト
ナー像形成手段と、該トナー像形成手段によりトナー像
を形成された上記像担持体に転写材を接触させるべく外
周面に該転写材を吸着して循環移動する転写搬送ベルト
と、該転写搬送ベルトの内側に循環移動方向に傾斜して
配設され、上記転写搬送ベルトにより搬送される上記転
写材を上記転写搬送ベルトを介して上記像担持体に押圧
して上記転写材に上記トナー像を転写するシート状転写
器と、該シート状転写器に電力を供給する転写電力供給
手段とを備える画像形成装置であって、上記シート状転
写器を、導電剤を混入してなる樹脂シート部材と該樹脂
シート部材の裏面を弾性的に支持する支持手段とで構成
し、上記樹脂シート部材の先端を上記支持手段よりも1
mm以上突出させると共に、上記シート状転写器の樹脂
シート部材への弾性支持力が上記転写搬送ベルトの循環
移動方向と直交する方向に漸次変化するよう上記支持手
段の弾性力を変化させる幅方向弾性力変化手段を備えて
構成される。上記樹脂シート部材は、例えば請求項3記
載のように、ナイロン系樹脂からなる。また、上記支持
手段は、例えば請求項4記載のように、上記樹脂シート
部材の裏面に積層された弾性支持シートからなる。そし
て、該弾性支持シートは、例えば請求項5記載のよう
に、PET樹脂からなる。
を参照しながら説明する。図1は、一実施の形態におけ
るタンデム型のカラー画像形成装置の主要部の構成を模
式的に示す側断面図である。同図に示すカラー画像形成
装置は、装置の中央に、転写搬送ベルト1が前後方向に
偏平なループ状に配置され、そのループの水平方向の両
端部を駆動ローラ2と従動ローラ3に保持されている。
テトラフルオロエチレン共重合体)中に導電剤を混入
し、厚さ百数十μm程度のフィルム状に形成し、通電後
の表面抵抗値が1×1011〜9×1012Ω/□となるよ
うに設定されている。これにより、初期時において所定
の通電を行って上記の電気抵抗値に安定化することがで
きる。そして、上記の電気抵抗値は、各種の用紙に対し
て最も安定した転写性を発揮できる抵抗値であることが
実験により判明している。
2により駆動され、図の矢印Aで示す反時計回り方向に
循環移動する。この転写搬送ベルト1の上部循環部に、
像担持体である4個の感光体ドラム4(4a、4b、4
c、4d)が用紙搬送方向(図の右から左方向)に、多
段式に並設されている。
表面に光導電体を一様に被着して成り、図には示してい
ないが金属ローラ部は接地されている。これらの感光体
ドラム4を夫々取り囲むようにして(以下、感光体ドラ
ム4dの周囲の諸装置にのみ番号を付与して示す)、ク
リーナ5、初期化帯電ブラシ6、書込ヘッド7、現像器
8、及び転写搬送ベルト1を挟んで転写器9が配置され
ている。最上流の感光体ドラム4aに対応する現像器か
ら最下流の感光体ドラム4dに対応する現像器まで4個
の各現像器8には、内部に、減法混色の三原色であるイ
エロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の非磁性
の色トナーと、画像の黒色部分に専用されるブラック
(Bk)のこれも非磁性のトナーを、夫々収容してい
る。これらの現像器8の下部開口には、現像ローラ11
が回転可能に支持されている。現像ローラ11は、不図
示の電源から現像バイアスを印加され、感光体ドラム4
に圧接している。
に接続されており、マイナスの高電圧を感光体ドラム4
に印加して感光体ドラム4の周表面感光層を例えば「−
650V(ボルト)」のマイナス高電位に一様に帯電さ
せる。書込みヘッド7は、レーザー光源又はLED光源
を備えて上記マイナス高電位に帯電した感光体ドラム4
の周表面を画像情報に応じて選択的に露光する。この露
光により感光体ドラム4の表面には電位が略「−70
V」に減衰したマイナス低電位部が形成され、その「−
70V」の低電位部と初期化帯電した上記「−650
V」を略維持した高電位部とで構成される静電潜像が形
成される。
250V」の現像バイアスが印加される。現像器8内の
トナーは、現像器8内に配設された攪拌器12に攪拌さ
れ、供給ローラ13による摺擦によって弱いマイナス電
位に帯電して現像ローラ11の周面に供給され、規制ブ
レード14によって一定の層厚に規制されて現像ローラ
11表面に付着する。
ら感光体ドラム4との対向部に搬送する。現像ローラ1
1と感光体ドラム4との対向部では、上記「−70V」
の静電潜像の低電位部と現像ローラ11との間に「−1
80V」の電位差が形成される。即ち静電潜像の低電位
部は現像ローラ11に対して相対的にプラス極性の電位
を形成する。この電位差により、上記マイナス極性に帯
電している非磁性トナーが感光体ドラム4のプラス極性
の静電潜像低電位部に転移してトナー像を形成する(反
転現像)。このトナー像は、感光体ドラム4の回転によ
って、感光体ドラム4と転写器9との対向部に搬送され
る。
(転写部)に転写材である用紙15が、転写搬送ベルト
1に吸着されて搬送される。用紙15は、不図示の用紙
カセット等から一枚ごと取り出されて給送され、待機ロ
ール対等の供給装置により印刷タイミングに合わせて転
写搬送ベルト1の上流側端部に供給される。転写搬送ベ
ルト1の上流側端部には、吸着ローラ16が配設されて
おり、吸着ローラ16は転写搬送ベルト1を介して従動
ローラ3に圧接し、用紙15にプラス電荷を与えて、用
紙15を転写搬送ベルト1に静電的に吸着させる。これ
により、用紙15は転写搬送ベルト1の上循環部で安定
した状態(姿勢)で搬送される。
極性の電源に接続されており、転写搬送ベルト1を介し
て正極性の転写バイアスを、感光体ドラム4と転写器9
との対向部に搬送されてくる用紙15に印加する。これ
によりプラス電位となった用紙15に感光体ドラム4上
の負極性のトナー像が転写される。
向下流側端部で転写搬送ベルト1表面に先端を当接させ
ている分離爪17によって転写搬送ベルト1から分離さ
れ、その下流に位置する定着部18に搬入される。定着
部18は、防熱板で囲まれた発熱ローラ、圧接ローラ等
を備え、これら回転する発熱ローラと圧接ローラとで用
紙15を挟持して搬送しながら用紙15上のトナー像を
紙面に熱定着させ、このトナー像の定着した用紙15を
機外に排出する。
同図(b) は、転写器9の構成を示す図である。同図(b)
に示す転写器9は、シート状部材21と、このシート状
部材21を支持する支持部材22からなる。シート状部
材21は、本例では素材としてナイロン系樹脂が用いら
れ、導電剤としてカーボンが分散されている。この導電
性のナイロン系樹脂が、シート状に形成され、電気抵抗
値が1×106 〜9×107 Ωとなるように設定されて
いる。
イロン系樹脂の場合、重量比で樹脂「100」に対して
カーボン「3」〜「30」である。これ以上カーボンの
量が多くなると、カーボンを均一に分散させることが困
難になり、カーボンの凝集部が所々に形成されて局部的
に電気抵抗の低い部分が発現し、使用不能になってしま
う。一方、電気抵抗値を9×107Ωよりも大きな値に
設定しようとすると、カーボンの量が少な過ぎて、この
場合もカーボンを均一に分散させることが困難になり、
局部的に電気抵抗値の高いところが出来てしまい、やは
り使用に耐えないものとなる。
フィルムからなり、シート状部材21の裏面に接着剤又
は両面テープ等の接着材料23を用いて接着されてシー
ト状部材21に積層され、シート状部材21を裏面から
弾性的に支持している。
2の下端が、同図(a) に示すように、転写器支持部材2
4の先端の断面が横向きの斜めT字形に形成されている
支持部に貼着されて支持される。この転写器支持部材2
4の先端に貼着・支持された転写器9の表面側となるシ
ート状部材21の下端部には、導電性テープ25の一端
が貼着され、この導電性テープ25の他端は転写器支持
部材24の横向き斜めT字形の下部を回り込んで転写器
支持部材24の下面に貼着され、この下面に貼着されて
いる部分に転写電流を供給する配線26が接続される。
形の支持部の傾斜は鉛直線(転写搬送ベルト1の上循環
部の裏面からの垂線)に対して、転写搬送ベルト1の循
環移動方向下流側(図の矢印Bで示す方向)に35°の
傾きをもって形成されている。これにより、転写器9が
転写搬送ベルト1の循環移動方向下流側に35°の傾き
をもって配設される。
との摺擦による曲げ圧が加わっていないとした場合の自
由状態のとき、その先端が転写搬送ベルト1の搬送面よ
りも4mm高くなるような長さに設定されている。そし
て、転写器9は、同図(a) に示すように、転写搬送ベル
ト1に摺擦している状態で、その摺擦部が、感光体ドラ
ム4と転写搬送ベルト1との当接部直下に位置するよう
に配設される。
9の抵抗値の測定試験の方法を示す図であり、同図(b)
は、その測定試験の結果を示す図である。同図(a) に示
すように、導電性テープ25に接続された配線26に、
100Vの直流電源27が接続される。そして、抵抗計
28に一端を接続された棒状の金属製計器29を用い
て、転写器9のシート状部材21の先端部を曲げるよう
に押え付けながら、一方の側端部から他方の側端部へと
摺擦する。これを数回繰り返して、抵抗計28に示され
た抵抗値を調べる。
ガオーム)を示し、横軸にシート状部材21の上記一方
の側端部から他方の側端部までの幅方向の長さを示して
いる。同図に示すように、測定された電気抵抗値の分布
31は、殆どむらなく均一に分布していることが分か
る。このように、本実施の形態における転写器9は、極
めて良好な電気抵抗特性を有している。
1のように極薄のシート部材を図2(a) に示したよう
に、転写搬送ベルト1のような平らな面に曲げて押圧し
た場合、この曲げ圧に対するシート部材の縁における曲
げ抵抗(応力)は、両側に広がりを持つ中央部では強く
働き、内側への広がりのみで外側への広がりの無い両端
部では弱く働く。
であり、曲げ抵抗すなわち転写搬送ベルト1への押圧力
は中央部が強く両端部では弱い。このような曲げ押圧に
おける、押圧面積は押圧力に比例する。つまり、中央部
と両端部では押圧面積が異なり全体として押圧面積にむ
らが発生する。押圧面積にむらがあると押圧している相
手側へ印加される電流すなわち転写搬送ベルト1へ印加
される転写電流にむらが発生する。
圧が中央部と両端部で一定になるような転写器9の構成
を示す図である。同図(a) に示す転写器9′は、シート
状部材21の裏面に貼着する支持部材22に逆三角形の
複数の孔22−1を設けてある。複数の孔22−1は、
中央部寄りになるほど間隔が狭く、両端部寄りになるほ
ど間隔が広くして設けられている。これにより、支持部
材22の弾性支持力が中央部ほど弱く、両端部ほど強く
形成される。
への支持部材22による弾性支持力が、転写搬送ベルト
1の循環移動方向と直交する方向に漸次変化するよう支
持部材22の弾性力を変化させるので、支持部材22の
幅方向に漸次変化する弾性支持力が上述したシート状部
材21の中央部で強く両端部で弱い曲げ圧と中和して、
転写器9としては押圧力が中央部と両端部とで均一に得
られるようになり、上述した転写電流のむらが解消され
る。
けるのではなく、上部の縁の形状を中央部で凹形となる
円弧状に形成して、中央部と両端部で弾性支持力を異な
らせたものである。支持部材22の縁が凹形の底となる
中央部ではシート状部材21への弾性支持力が弱く、凹
形の円弧の端部となる両端部ではシート状部材21への
弾性支持力が強く働く。この場合も、支持部材22の幅
方向に漸次変化する弾性支持力が、シート状部材21の
中央部で強く両端部で弱い曲げ圧と中和して、転写器9
として押圧力が中央部と両端部とで均一に得られるよう
になり、転写電流のむらが解消される。
は、転写搬送ベルトとの曲げ抵抗が強すぎると、転写搬
送ベルトの用紙搬送に不具合が発生する。図7(a),(b)
は、そのような不具合を示す図である。同図(a) はシー
ト状転写器aの先端が曲げ抵抗が強くて、転写部の下流
側で転写搬送ベルトbを感光体ドラムcの周面に沿って
上に持ち上げている状態を示している。また、同図(b)
はシート状転写器aの大きな曲げ抵抗のために摺擦面の
摩擦抵抗が大きくなって、転写搬送ベルトbが転写部の
上流側で波打ち現象を起している状態を示している。い
ずれの場合も、用紙の搬送にむらが発生し、このため形
成画像にもむらが発生して画質を低下させる。以下、こ
のような不具合を解消する転写器について説明する。
ト状転写器の構成を示す図であり、同図(b) は、それを
転写器支持部材に取り付けた側面図、同図(c) は、この
シート状転写器を用いた転写部の係合状態を示す図であ
る。同図(a) に示すように、このシート状転写器35
は、図2(b) の場合と同様のシート状部材21と、この
シート状部材21の裏面に貼着され、図2(b) の支持部
材22と同様の素材からなり、それよりも長さだけがや
や短い支持部材36からなる。この支持部材36の長さ
は、その先端がシート状部材21の先端よりもXmm短
くなるように形成されている。このXmmに設定される
長さは1mm以上である。これを図2(a)の場合と同様
に、図5(b) に示すように転写器支持部材24に配設す
る。尚、図5(b) には図2(a) に示した導電性テープ2
5の図示を省略している。
接させて、図5(c) に示すように、支持部材36の先端
が感光体ドラム4と転写搬送ベルト1との接点(実際に
は感光体ドラム4の軸に並行する接線)の直下に位置す
るように配設する。このように支持部材36がその先端
の狭い範囲でシート状部材21を転写搬送ベルト1に押
圧するだけであり、図7(a),(b) のように先端の広い範
囲で押圧する訳ではないから、転写搬送ベルト1を下流
側で持ち上げたり上流側で波打たせるような不具合を発
生させることが無い。また、シート状部材21を転写搬
送ベルト1に圧接させる支持部材36がこのように短く
ても、支持部材36ほど強くはないが同様に曲げ弾性を
有するシート状部材21の支持部材36よりも1mm以
上長い先端が、転写搬送ベルト1との広い当接面を形成
することにより、転写搬送ベルト1に印加すべき充分な
転写電流を維持することができる。
ルトへの押圧力が転写搬送ベルトの循環移動方向に沿っ
て漸次変化するようにシート状転写器を形成することに
より、強過ぎる押圧による転写搬送ベルトの搬送性不具
合を引き起こすことなく充分な転写電流を転写搬送ベル
トに印加することができる。
送ベルトへの押圧力が転写搬送ベルトの循環移動方向に
沿って漸次変化するように形成されたシート状転写器の
他の例を示す図である。同図(a) は、シート状部材21
を支持する2枚の支持部材37、38が先端を順次短く
形成され、これにより、シート状部材21を支持する支
持部材37及び38の押圧力が転写搬送ベルトの循環移
動方向に沿って漸次変化するように形成された例を示し
ている。
持する1枚の支持部材39が、先端にいくほど薄くなる
ように形成され、これにより、シート状部材21を支持
する支持部材39の押圧力が転写搬送ベルトの循環移動
方向に沿って漸次変化するように形成された例を示して
いる。
いないシート状部材40そのものが先端にいくほど薄く
なるように形成されて、転写器支持部材24に直接取り
付けられており、これにより、転写器の押圧力が転写搬
送ベルトの循環移動方向に沿って漸次変化するように形
成された例を示している。
れば、一定の電気抵抗値を設定されたシート状摺擦部材
を、中央で弱く両端にいくほど漸次強くなるよう異なる
弾力を形成された弾性シート部材で支持して転写部に配
設するので、幅方向に均一な転写電流を転写搬送ベルト
に印加することができ、したがって、小型な装置で良質
な画像を形成することができる。また、同様に一定の電
気抵抗値を設定されたシート状摺擦部材を、摺擦端へい
くほど漸次弾力が弱く変化するように形成した弾性支持
部材で支持して転写部に配設するので、強過ぎる押圧力
で転写搬送ベルトに不具合を発生させることなく且つ広
い摺擦面積で充分な転写電流を転写搬送ベルトに印加す
ることができ、したがって、小型な装置で良質な画像を
形成し搬送不具合の発生しないカラー画像形成装置を提
供することができる。
形成装置の主要部の構成を模式的に示す側断面図であ
る。
(b) は転写器の構成を示す図である。
測定試験の方法を示す図、(b)はその測定試験の結果を
示す図である。
ト状部材の曲げ圧が中央部と両端部で一定になるような
構成を示す図である。
の構成を示す図、(b) はシート状転写器を転写器支持部
材に取り付けた側面図、(c) はシート状転写器を用いた
転写部の係合状態を示す図である。
図である。
げ抵抗による転写搬送ベルトへの不具合を示す図であ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 像担持体と、該像担持体上にトナー像を
形成するトナー像形成手段と、該トナー像形成手段によ
りトナー像を形成された前記像担持体に転写材を接触さ
せるべく外周面に該転写材を吸着して循環移動する転写
搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの内側に循環移動方向
に傾斜して配設され、前記転写搬送ベルトにより搬送さ
れる前記転写材を前記転写搬送ベルトを介して前記像担
持体に押圧して前記転写材に前記トナー像を転写するシ
ート状転写器と、該シート状転写器に電力を供給する転
写電力供給手段とを備える画像形成装置であって、 前記シート状転写器を、導電剤を混入してなる樹脂シー
ト部材と該樹脂シート部材の裏面を弾性的に支持する支
持手段とで構成し、前記樹脂シート部材の先端を前記支
持手段よりも1mm以上突出させると共に、 前記シート状転写器の前記転写搬送ベルトへの押圧力が
該転写搬送ベルトの循環移動方向に沿って漸次変化する
よう前記支持手段の弾性力を変化させる縦方向弾性力変
化手段を備え たことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 像担持体と、該像担持体上にトナー像を
形成するトナー像形成手段と、該トナー像形成手段によ
りトナー像を形成された前記像担持体に転写材を接触さ
せるべく外周面に該転写材を吸着して循環移動する転写
搬送ベルトと、該転写搬送ベルトの内側に循環移動方向
に傾斜して配設され、前記転写搬送ベルトにより搬送さ
れる前記転写材を前記転写搬送ベルトを介して前記像担
持体に押圧して前記転写材に前記トナー像を転写するシ
ート状転写器と、該シート状転写器に電力を供給する転
写電力供給手段とを備える画像形成装置であって、 前記シート状転写器を、導電剤を混入してなる樹脂シー
ト部材と該樹脂シート部材の裏面を弾性的に支持する支
持手段とで構成し、前記樹脂シート部材の先端を前記支
持手段よりも1mm以上突出させると共に、 前記シート状転写器の樹脂シート部材への弾性支持力が
前記転写搬送ベルトの循環移動方向と直交する方向に漸
次変化するよう前記支持手段の弾性力を変化させる幅方
向弾性力変化手段を備えたことを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項3】 前記樹脂シート部材は、ナイロン系樹脂
からなることを特徴とする請求項1または2記載の画像
形成装置。 - 【請求項4】 前記支持手段は、前記樹脂シート部材の
裏面に積層された弾性支持シートからなることを特徴と
する請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記弾性支持シートは、PET樹脂から
なることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30291597A JP3388535B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30291597A JP3388535B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11143249A JPH11143249A (ja) | 1999-05-28 |
JP3388535B2 true JP3388535B2 (ja) | 2003-03-24 |
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ID=17914656
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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---|---|
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Cited By (5)
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