JP3677393B2

JP3677393B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP3677393B2
Application number: JP21679198A
Authority: JP
Inventors: 信司山根
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: JP2000047500A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関するものであり、特に、中間転写体を用いてカラー画像を形成する装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として中間転写体を円筒状にして中間転写フィルム（非伸縮性フィルム）を巻いた例が特開平５−３５１２５号公報に開示されている。
この特許によると、中間転写体が導電性弾性体と着脱自在な転写フィルムで構成されていてフィルムの固定手段を有しているため、フィルムの張力の付与も考慮しつつ保守交換も可能であるという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術は、次のような問題点を有していた。
つまり、従来技術ではフィルム固定手段があるとはいっても中間転写体を回転駆動するうちに感光体，２次転写ローラとの接触によって転写フィルムが接線方向に摩擦力を受け、部分的なズレが生じてフィルムと導電性弾性体との間に浮きが生じ、２次転写時や用紙の分離電極による用紙の分離時に導通路が絶たれて転写不良や分離不良が発生するという問題があった。
また、導電性弾性体を発泡体で形成した場合には、弾性体中のセルによりフィルムとの密着性が低下するため、導通路の抵抗が高くなり電荷が抜けにくいということが生じるが、さらに弾性力を上げるためにセル径を大きくすれば、このような現象は顕著に現れるものである。
【０００４】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、導電性弾性体と非伸縮性フィルムに部分的なズレを生じることが無く、転写ローラや感光体の接点での摩耗を無くすることができ、常に一定の転写が可能で、高耐久の中間転写体を提供することを目的とする。
また、他の目的は、導電性弾性体と非伸縮性フィルムが部分的なズレを生じたとしても、良好な転写画像が得るカラー画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の問題点を解決するために、静電潜像を形成するための像担持体と、複数色のトナーが収納され、前記トナーを順次前記静電潜像に現像させる現像手段と、現像された前記トナーを一旦、転写させて多重転写のトナー像を形成する中間転写体と、を具備し、前記中間転写体は導電性支持体表面に導電性弾性体を介して非伸縮性フィルムを巻回させて構成したカラー画像形成装置において、前記非伸縮性フィルムの一端は固定され、他端は張力を付与させて前記導電性弾性体に密着できるよう構成した張力付与手段を具備すると共に、前記非伸縮性フィルムの張力を付与する方向が前記中間転写体の回転方向と成るように構成したことを特徴とする。
また、前記張力付与手段は、前記非伸縮性フィルムの固定される側を前記中間転写体の回転方向上流側に位置し、さらに前記張力を付与する側を回転方向下流側に位置するように配置させたことを特徴とする。
さらに、前記中間転写体における導電性支持体の直径をＤ１，導電性弾性体の厚みをｔ１、非伸縮性フィルムの厚みをｔ２，前記非伸縮性フィルムを巻回させて張力を付与した後の中間転写体外径をＤ２とすると、
Ｄ２＜Ｄ１＋２（ｔ１＋ｔ２）
となるように前記張力付与手段を調整しても良い。
これにより、部分的なズレが軽減され、転写ローラや感光体の接点での摩耗を無くすることができ、高耐久の中間転写体が提供でき、常に良好な転写が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のカラー画像形成装置の構成図であり、感光体１、スコロトロン帯電器等の帯電手段２、レーザ光学系等の露光手段３、４色毎の４個の現像手段４ａ〜４ｄ、転写前除電ランプ５、クリーニング手段６、主除電ランプ７、中間転写体８、転写手段９よりなる。
【０００７】
１色目は、帯電手段２、露光手段３、および現像手段４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され中間転写体８上に一次転写される。２色目は、クリーニング手段６で１色目の残留トナーがクリーニングされ、主除電ランプ７で除電した後、再び帯電手段２、露光手段３、および現像手段４ａ〜４ｄのいずれか１つにより現像され、転写前除電ランプ５により除電させ、中間転写体８上に一次転写される。
【０００８】
３色目・４色目も２色目と同様に中間転写体８上に転写した後、転写手段９で転写材に２次転写させ、その転写材を分離し、定着することによってフルカラー画像が得られる。
【０００９】
感光体１は、円筒形のａ−Ｓｉドラムを用いることが好ましい。これは、感光体がＯＰＣの場合は、印刷枚数とともに感光体の膜厚が減少したり電気的劣化によって帯電や転写における誘電的厚みや抵抗率が変化してしまうので長期間安定した品質を維持するためには複雑な制御が必要になるためである。直径は、３０〜８０ｍｍであればよい。
【００１０】
また、感光体１は、支持体内面に面状発熱体が接触していて、感光体表面に接触したサーミスタにて表面温度を検知して使用環境温度より高い温度（４２〜４５℃）に制御している。ａ−Ｓｉ感光体は、膜厚変動がほとんどないので温度を一定に制御するだけで長期間に亘って安定した静電的特性を示すので、ＯＰＣ感光体の場合のような複雑な制御は必要ない。なお、このような加熱手段や温度制御手段は感光体１の内部または周辺であればどのような位置であってもよい。このように温度を一定に制御することにより、像流れを防止し、静電特性を安定化させることができる。
【００１１】
中間転写体８は、円筒状に形成され導電性を有するシリンダー基体８ａ（導電性支持体）と、シリンダー基体８ａの外側に同心円状に積層して設けられた導電性弾性体８ｂと、導電性弾性体８ｂの外側に同心円状に巻回した非伸縮性のフィルム８ｃ（非伸縮性フィルム）を表面層として有している。この非伸縮性のフィルム８ｃは本実施例ではつなぎ目を持つ構成を記載しているが、これに限定されずつなぎ目がない、いわゆるシームレス状のものを用いても良いものである。
【００１２】
導電性弾性体８ｂは発泡体が用いられるが、本願発明の構成では、平均セル率が高い６００μｍ（最大１ｍｍ）以上のものでも充分使用が可能である。
【００１３】
フィルム８ｃの張力を付与する張力付与部材については、特願平９−１８９０１８号に開示する内容に沿って構成されており、図２に示すようにフィルム８ｃの一端がシリンダー基体８ａに連結され、シリンダー基体８ａの回転軸方向に延在した係止部材１１の一端面１１ａに貼着されている。
そして他端は、一端面１１ａを基準として導電性弾性体８ｂを介してタルミが発生しないように巻回される。
一方一端面１１ａを基準として、中間転写体８の回転方向下流側に相当する位置に半円弧状の張力付与部材１０（張力付与手段）を設ける。
この張力付与部材１０は中間転写体８の回転軸方向に延在して構成されている。
【００１４】
この張力付与部材１０の平面部１０ａにフィルム８ｃの他端が貼着され、張力付与部材１０が図で左周りに回転させることで張力を作用させる方向Ｔを矢印の方向に働かせている。これにより、張力付与部材１０の位置において、フィルム８ｃが中間転写体８の接線方向に張力が付与されることになる。しかも、図２においては不図示であるが、フィルム８ｃが貼着された状態での張力付与部材１０は常に矢印方向（図中左回り）に弾性力を持たせている。
【００１５】
張力作用方向Ｔは中間転写体８の回転方向と同じ方向にすると良い。この理由は、長期の使用により、導電性弾性体８ｂからフィルム８ｃが浮いてタルミが形成されると、感光体１や転写ローラ９がそのタルミに順次当接し、タルミは回転方向下流側に移動していくが、フィルム８ｃの最下流側は張力付与部材１０が矢印方向に常に弾性力を持たせているため、移動するタルミも軽減されていくからである。
【００１６】
また、図２において、中間転写体８におけるシリンダー基体８ａの直径をＤ１（不図示），導電性弾性体８ｂの厚みをｔ１，非伸縮性フィルム８ｃの厚みをｔ２，非伸縮性フィルム８ｃを巻回させて張力を付与した後の中間転写体８の外径をＤ２（不図示）とすると、
Ｄ２＜Ｄ１＋２（ｔ１＋ｔ２）
となるように張力付与部材１０を調整している。これは、図２に示すように張力付与部材１０によって張力が付与された場合に点線で示した部分から張力の付与によって圧縮されてＤ２が小さくなるため、より導電性弾性体８ｂとの密着力が増し、長期に使用してもフィルム８ｃのタルミ，ズレ等が軽減できる。
【００１７】
フィルム８ｃの材質は、フッ素樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦなど）、ポリエーテルテーテルケトン、ポリカーボネート等を用いればよい。但し、フッ素樹脂は、電界依存性を緩やかにするために導電剤を選ぶ必要がある。
【００１８】
フィルム８ｃの表面には図３に示すように導電層８ｄが形成しても良い。導電層８ｄの材質は導電性無機粒子，カーボンブラック，イオン系導電剤，導電性樹脂，導電性粒子分散樹脂等が分散されたゴム，エラトマー，樹脂等が用いられ、フィルム８ｃと同時に押し出し、接着，塗布などの方法により形成される。このように導電層８ｄが形成されたフィルム８ｃの裏面における表面抵抗率を１×１０⁸Ω／□以下とすることが良く、好ましくは１×１０²〜１×１０⁷Ω／□、より好ましくは１×１０³〜１×１０⁶Ω／□である。
【００１９】
この表面低効率が高すぎると転写不良や用紙の分離不良が発生しする。一方、表面抵抗率が低すぎると導電層８ｄがコスト高になったり、導電剤の添加が多くなるために導電層８ｄの割れ，剥離などの不具合が生じる。
【００２０】
さらに、導電層８ｄの膜厚は０．１〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍで形成される。この膜厚が厚すぎるとフィルム８ｃの曲げこわさが増加し、トナー像の中抜けや転写効率の低下が起こり、薄すぎると導電性弾性体８ｂとの摩擦により導電層８ｄが摩耗したり、所定の表面抵抗値が得られなくなる。
【００２１】
このように中間転写体８を円筒状とするとフィルム８ｃは大きな円形状のシリンダー基体８ａの上に巻回されているので、単なる転写ローラに比べて転写ニップ幅が広く安定した転写特性が得られる。
また、表面電荷の充・放電が体積抵抗率のみで決まるので、表面抵抗率をベルト方式のように低くする必要がなく、高画像が得られる。
さらに、円筒形支持体と一体構造で中間層に弾性体を設けているので表面からの外力に対して損傷を受け辛く耐久性に優れている。
なお、９は転写ローラであり、中間転写体８に転写された多重トナーを用紙に転写するものである。１２は用紙を中間転写体８から分離させる分離チャージャである。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、非伸縮性フィルムのタルミが軽減され、表面で当接する転写ローラや感光体の接点での摩耗を無くすることができる。この結果、導電性弾性体のセル径や体積抵抗率ムラや通電による抵抗上昇が生じても転写／分離の許容範囲が広く設定できるという効果を期待することが出来る。
【００２３】
また、本発明によれば、画像形成プロセスを繰り返す内に生ずるフィルムと導電性弾性体との浮きに対しても許容範囲が広がるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略構成図
【図２】本発明の中間転写体の一部断面図
【図３】本発明のフィルムの一部断面図
【符号の説明】
１：感光体（像担持体）
２：帯電手段
３：露光手段
４ａ〜４ｄ：現像手段
５：転写前除電ランプ
６：クリーニング手段
７：主除電ランプ
８：中間転写体
８ａ：シリンダー基体（導電性支持体）
８ｂ：導電性弾性体
８ｃ：非伸縮性フィルム
８ｄ：導電層
９：転写ローラ
１０：張力付与手段
１２：分離チャージャ

Claims

静電潜像を形成するための像担持体と、複数色のトナーが収納され、前記トナーを順次前記静電潜像に現像させる現像手段と、現像された前記トナーを一旦、転写させて多重転写のトナー像を形成する中間転写体と、を具備し、前記中間転写体は導電性支持体表面に導電性弾性体を介して非伸縮性フィルムを巻回させて構成したカラー画像形成装置において、
前記非伸縮性フィルムの一端は固定され、
他端は張力を付与させて前記導電性弾性体に密着できるよう構成した張力付与手段を具備すると共に、
前記非伸縮性フィルムの張力を付与する方向が前記中間転写体の回転方向と成るように構成したことを特徴とするカラー画像形成装置。
前記張力付与手段は、前記非伸縮性フィルムの固定される側を前記中間転写体の回転方向上流側に位置し、さらに前記張力を付与する側を回転方向下流側に位置するように配置させたことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記中間転写体における導電性支持体の直径をＤ１，導電性弾性体の厚みをｔ１，非伸縮性フィルムの厚みをｔ２，前記非伸縮性フィルムを巻回させて張力を付与した後の中間転写体外径をＤ２とすると、
Ｄ２＜Ｄ１＋２（ｔ１＋ｔ２）
となるように前記張力付与手段を調整したことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。