JP4214513B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、静電複写機、ファクシミリ、等、トナ−、等の着色粒子を用いて画像を顕像化させる電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に像担持体から転写材へトナー像を転写する転写装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記のような画像形成装置のうち電子写真方式を用いた記録装置は、帯電装置によって一様に帯電した像担時体にレーザービームを使用して像担持体表面に潜像を形成し、トナーを現像ロールより供給して現像を行なう。現像によって像担持体表面に静電吸着されたトナーは、転写装置によりトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加して転写材へトナー像を転写し、定着装置によってトナーを転写材へ固着するという、一連の過程を経て記録される。
【0003】
このような画像形成装置の動作において、現像によって形成されたトナー像を転写材へ転写する際、用いられる転写装置は接触式転写装置と非接触式転写装置に大別される。接触式転写方式としては例えばローラ転写方式やベルト転写方式が挙げられ、非接触式転写方式ではコロナ転写方式がよく知られている。
【0004】
近年においては上記の転写方式以外の方式も知られている。例えば、ブレード状の部材の端部に転写帯電器を設け、端部を紙と像担持体とのニップ部間に当接させる方式や、板状の帯電部材を用いた方式がある(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開平9−230709号 (第9頁、図5)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記接触転写方式であるローラ転写方式やベルト転写方式は、像担持体と転写装置との速度差によって像担持体と転写材の間でトナー像の乱れを生ずる結果となる。これを避けるために、転写装置に駆動源の装置を設けて対応している。コロナ転写方式は非接触転写方式のため、転写材への転写にかかる印加電圧が高くなり、像担持体や周辺の各装置の高圧対策を要し、高電圧発生装置が高価になる、等、結果的にコストに影響することになる。
【0006】
特許文献においては、断面が円筒である像担持体と断面が平滑である転写部材によって形成される転写幅は、導電部材の両端を絶縁体で挟んで転写ニップを稼いでいるものの、微視的には点接触になり、転写ニップを広く取ることが不可能となる。このため転写幅端部では非接触となり、転写にかかる印加電圧が空隙に逃げるので効率的とは言えない。
【0007】
本発明の目的は上記の課題を解決し、良好な画像を得ると共に簡便な画像形成装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から転写材へ前記トナー像を転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、前記転写装置は、金属製の転写電極と前記転写電極を支える絶縁体とを有し、前記転写電極の前記転写材幅方向は、前記像担持体の長手方向に対して所定の角度傾斜しており、前記転写電極と前記像担持体の曲率は同じであり、また、前記転写電極と前記像担持体とによって形成される転写ニップ部が前記像担持体の表面を被う曲面形状をなし、前記像担持体から前記転写材へトナー像を転写する際、前記転写材が前記像担持体の表面と前記転写電極との間を隙間なく移動することによって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、実施例図面によって説明する。
【0010】
図1は、本発明に適用したレーザプリンタの構成を示す概略側面図である。図1において、1は像担持体としての感光ドラムであり、該感光ドラム1は時計方向に駆動回転している。感光ドラム1は帯電装置2(ここではスコロトロン帯電器を用いている)により、その感光層が一様に帯電される。本実施例ではマイナスに帯電させている。マイナスに帯電した感光ドラム1は露光装置3によって画像信号に基づいた静電潜像が形成される。この感光ドラム1は現像器4によってトナー像を得る。本実施例では露光によって得られたマイナス電位と同じ極性を持つトナーを用いた反転現像方式を採用している。トナー像は感光ドラム1に吸着したまま転写装置5へ送られる。転写装置5については、後段で詳細に説明する。
【0011】
転写材として使用している用紙6はホッパより供給され、搬送ローラ7を経由した後に転写装置5へ送られる。転写部は感光ドラム1に転写装置5が当接することによって転写ニップ部が形成され、感光ドラム1の回転とタイミングを合わすように搬送された用紙6が転写ニップ部で転写バイアス電源8より転写バイアス電圧を印加され、トナー像が用紙6へ転移する。トナー像の付着した用紙6は定着装置10によって印刷物として出力される。一方、転写工程時に転写されずに感光ドラム1へ残った未転写のトナーは清掃装置9で回収される。これら一連の工程を経て感光ドラム1は再び帯電装置2へと回動する。
【0012】
図2は、転写装置5近傍の拡大図を示し、(a)は転写装置5を含む概略側面図であり、(b)は(a)を正面とした時の上面からみた感光ドラム1と転写装置5の位置関係を示した図である。転写装置5は主として黒色部に示した金属製の転写電極と、転写電極を支え、電極に直接手が接触しないための安全面から考えた絶縁体、そして転写電極に電圧を供給する転写バイアス電源8からなる。本実施例では転写電極は感光ドラム1と同じ曲率を有し、感光ドラム1と面接触して転写ニップ部を形成している。転写電極の転写上流側は用紙6を転写ニップ部に導きやすくするために面取りしている。
【0013】
転写電極には、用紙6が転写ニップ部に存在しない非通紙時には、転写バイアス電源8から電圧が供給されない。実際には感光ドラム1に誤って付着しているカブリトナーなどが転写電極へ転移されて、転写電極、さらには用紙6の裏面を汚すのを避けるために、帯電したトナーと同極性の電圧を転写バイアス電源8から印加したり、あるいは帯電したトナーと逆極性の電圧を転写バイアス電源8から印加したりする制御を行うことが望ましい。用紙6が搬送ローラ7を経由した後、転写ニップ部に突入した時点で転写バイアス電源8から転写電極へ帯電したトナーと逆極性の電圧を用紙6へ印加する。用紙6が転写ニップ部を通過した後は再び電圧の供給を止める。本構成により、良好な画像を得ることができる。
【0014】
図3に本発明の他の実施例を示す。本例は、図3(b)の転写ニップ部が平行四辺形を形成しているように、感光ドラム1の水平長手方向と転写装置5の転写電極の水平長手方向が同一方向でなく、所定の角度傾斜していることが、上記実施例と異なる点である。用紙6は図の右側に示した矢印方向から搬送される。転写時の電圧印加手段は上記実施例と同じである。用紙6は紙面右側から最初に感光ドラム1と転写電極によって形成される転写ニップ部に突入する。用紙6は紙面右側から感光ドラム1と密着し、転写電極によって帯電したトナーと逆極性の転写電圧が印加される。この様に用紙の角を最初に感光ドラム1に密着させることにより、用紙の搬送ミスであるジャム、等の障害を減らすことが可能となる。続いて用紙6は紙面右側から転写ニップ部より離れる。用紙の剛性および角の自重を利用して感光ドラム1から剥がすことが可能である。これによって用紙6が感光ドラム1に巻きついたまま剥がれない障害を防ぐことが可能である。本構成により、良好な画像を得ることができる。
【0015】
なお、転写装置5の下流方向に絶縁材を介して剥離帯電器を設ければより効果的である。この時、従来は、剥離帯電器は感光ドラム1と同一の水平長手方向に設置するが、本実施例においては転写ニップ下流の紙面右側部分にのみの小さな剥離帯電器の使用で済むことがわかる。
【0016】
上記の二つの実施例ではいずれも転写装置5として金属製の電極を用いているが、感光ドラム1への負担を考慮すると導電性のゴムやスポンジ、プラスチック、等の軟質な素材を用いた方が好ましい。
【0017】
また、転写装置5を接離可能な装置にすれば非印刷時の感光ドラム1や転写装置5の磨耗を防ぐことが可能であり、また感光ドラム1に付着したカブリトナーによる転写装置表面の汚れを防ぐことも可能である。
【0018】
転写ニップ部の材料としては、トナーの帯電極性を反転させない材料を用いる。これによってニップ部に付着したトナーが転写時に裏汚れにならず、非転写時にトナーと同じ極性の電圧を加えることでニップ部から排出できる。具体的な材料としては、トナーの帯電が正トナーの場合にはフッ素を含んだ材料、負トナーの場合はシリコンを含んだ材料を用いる。
【0019】
なお、本発明はモノクロ・カラー、正帯電・負帯電トナー、磁性・非磁性トナーを問わず利用可能である。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、転写に要する電圧を減らすことが可能であり、省電力、安全性の面で優れており、転写ニップが広い分高速印刷にも対応可能であり、構成が単純でコスト削減にもつながる。
【0021】
また、接触転写方式なのでトナーとの摩擦帯電はトナーの帯電極性を反転しない材料とすることで、トナーの付着を防げる。
【0022】
さらには、転写ニップ部を像担持体の水平長手方向に対して所定の角度傾斜させることで、像担持体に巻きついた転写材は自重によって剥離され、転写材の剥離帯電器を最小限の大きさにすることが可能であり、同時に転写材の剥離に必要な電圧を減らすことにもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を備えたレーザプリンタの構成を示す概略側面図である。
【図2】図1の転写近傍を拡大した図であり、(a)は転写装置を含む概略側面図であり、(b)は(a)を正面とした時の上面からみた像担持体と転写装置の位置関係を表した図である。
【図3】本発明の他の実施例を示すもので、(a)は転写装置を含む概略側面図であり、(b)は(a)を正面とした時の上面からみた像担持体と転写装置の位置関係を表した図である。
【符号の説明】
1……感光ドラム、2……帯電装置、3……露光装置、4……現像器、5……転写装置、6……用紙、7……搬送ローラ、8……バイアス電源、9……清掃装置、10……定着装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a recording apparatus using an electrophotographic method among the above image forming apparatuses forms a latent image on the surface of an image carrier using a laser beam on an image carrier uniformly charged by a charging device. Then, development is performed by supplying toner from a developing roll. The toner electrostatically adsorbed on the surface of the image carrier by development is applied with a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner by the transfer device to transfer the toner image to the transfer material, and the toner is fixed to the transfer material by the fixing device. It is recorded through a series of processes.
[0003]
In the operation of such an image forming apparatus, when transferring a toner image formed by development onto a transfer material, the transfer apparatus used is roughly classified into a contact transfer apparatus and a non-contact transfer apparatus. Examples of the contact transfer method include a roller transfer method and a belt transfer method, and a corona transfer method is well known as a non-contact transfer method.
[0004]
In recent years, methods other than the above-described transfer method are also known. For example, there is a method in which a transfer charger is provided at the end of a blade-like member and the end is brought into contact with the nip between the paper and the image carrier, and a method using a plate-like charging member (for example, (See Patent Document 1).
[Patent Document 1]
JP-A-9-230709 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the roller transfer method and the belt transfer method, which are the contact transfer methods, result in a disturbance of the toner image between the image carrier and the transfer material due to the speed difference between the image carrier and the transfer device. In order to avoid this, a transfer source device is provided in the transfer device. Since the corona transfer method is a non-contact transfer method, the voltage applied to the transfer to the transfer material is high, high voltage measures are required for the image carrier and surrounding devices, the high voltage generator is expensive, etc. As a result, the cost will be affected.
[0006]
In the patent document, a transfer width formed by an image carrier having a cylindrical cross section and a transfer member having a smooth cross section has a transfer nip formed by sandwiching both ends of a conductive member between insulators. In this case, it becomes point contact, and it becomes impossible to take a wide transfer nip. For this reason, it becomes non-contact at the end of the transfer width, and the applied voltage applied to the transfer escapes to the gap, which is not efficient.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a simple image forming apparatus while obtaining a good image.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including an image carrier that carries a toner image, and a transfer device that transfers the toner image from the image carrier to a transfer material. The transfer device includes a metal transfer electrode. And a transfer material width direction of the transfer electrode is inclined at a predetermined angle with respect to a longitudinal direction of the image carrier, and the transfer electrode and the image carrier And the transfer nip formed by the transfer electrode and the image carrier has a curved shape covering the surface of the image carrier, and the toner is transferred from the image carrier to the transfer material. When transferring an image, the transfer material is moved without a gap between the surface of the image carrier and the transfer electrode.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a laser printer applied to the present invention. In FIG. 1,
[0011]
A sheet 6 used as a transfer material is supplied from a hopper and is sent to a
[0012]
FIG. 2 shows an enlarged view of the vicinity of the
[0013]
A voltage is not supplied from the transfer
[0014]
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this example, the horizontal longitudinal direction of the
[0015]
It is more effective to provide a peeling charger in the downstream direction of the
[0016]
In both of the above-described embodiments, a metal electrode is used as the
[0017]
Further, if the
[0018]
As a material for the transfer nip portion, a material that does not reverse the charging polarity of the toner is used. As a result, the toner adhering to the nip portion does not become dirty at the time of transfer, and can be discharged from the nip portion by applying a voltage having the same polarity as the toner at the time of non-transfer. As a specific material, a material containing fluorine is used when the toner is positively charged, and a material containing silicon is used when the toner is negative.
[0019]
The present invention can be used regardless of monochrome / color, positively charged / negatively charged toner, and magnetic / nonmagnetic toner.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the voltage required for transfer, which is excellent in terms of power saving and safety, and can cope with high-speed printing due to the wide transfer nip. Is simple and leads to cost reduction.
[0021]
In addition, since it is a contact transfer system, the frictional charging with the toner can be prevented from adhering to the toner by using a material that does not reverse the charging polarity of the toner.
[0022]
Furthermore, the transfer nip is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal longitudinal direction of the image carrier, so that the transfer material wound around the image carrier is peeled off by its own weight, and the transfer material peeling charger is minimized. The voltage can be increased, and at the same time, the voltage required for peeling off the transfer material can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a laser printer provided with an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of the vicinity of the transfer in FIG. 1, (a) is a schematic side view including a transfer device, and (b) is an image carrier viewed from the top when (a) is a front view; It is a figure showing the positional relationship of a transfer apparatus.
3A and 3B show another embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a schematic side view including a transfer device, and FIG. 3B is an image carrier viewed from the top when FIG. It is a figure showing the positional relationship of a transfer apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記転写装置は、金属製の転写電極と前記転写電極を支える絶縁体とを有し、前記転写電極の前記転写材幅方向は、前記像担持体の長手方向に対して所定の角度傾斜しており、前記転写電極と前記像担持体の曲率は同じであり、また、前記転写電極と前記像担持体とによって形成される転写ニップ部が前記像担持体の表面を被う曲面形状をなし、前記像担持体から前記転写材へトナー像を転写する際、前記転写材が前記像担持体の表面と前記転写電極との間を隙間なく移動するようにしたことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus comprising: an image carrier that carries a toner image; and a transfer device that transfers the toner image from the image carrier to a transfer material.
The transfer device includes a metal transfer electrode and an insulator that supports the transfer electrode, and the transfer material width direction of the transfer electrode is inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the image carrier. The curvature of the transfer electrode and the image carrier is the same, and the transfer nip formed by the transfer electrode and the image carrier has a curved shape covering the surface of the image carrier, An image forming apparatus, wherein when transferring a toner image from the image carrier to the transfer material, the transfer material moves between the surface of the image carrier and the transfer electrode without any gap.
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