JP4674493B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機又はファクシミリなどの画像形成装置に使用される転写装置及びこの転写装置を有する画像形成装置に関するものである。

これまでに、転写ロールを用いる電子写真方式の画像形成装置において、長期間にわたって安定した転写特性を得るため、転写ロールと装置のフレームとの間に導電性部材を設け、転写ロールとフレームとの間でリークするリーク電流をフレームに流れる手前で回収し、リーク電流を、転写電流検出回路を介さずに高圧発生部に流す構造とすることにより、飛散トナーや紙粉などの異物による金属フレームへのリークを抑制する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開平６−３５３４４

しかしながら、上記の画像形成装置の場合、飛散トナーや紙粉等の異物による金属フレームへのリークを抑制することで一部の転写不良を防止することはできるが、転写ロールからのリークとして転写ロールの導電性の軸受け部材から現像カートリッジなどの現像装置部に設けられた導電性材料などへのリークに伴う転写不良あるいは現像不良が発生するという問題を有している。

本発明の目的とするところは、転写ロールの軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークによる転写不良及び現像不良を防止することのできる転写装置及び画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、像坦持体と対峙するロール部と、このロール部の長手方向に延出したボス部と、このボス部から延び導電性材料からなる軸部とを有する転写ロールと、導電性材料からなり所定電圧が印加され前記軸部を回転自在に支持する軸受け部材と、絶縁材料からなり前記軸受け部材を摺動可能に保持するガイドと、前記軸受け部材及び前記転写ロールを前記像坦持体側に押し出す方向に付勢する弾性部材と、前記ボス部に当接し、前記転写ロールの前記軸受け部材からの抜け止めを行う絶縁材料からなるキャップと、を有する転写装置にある。これにより、軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークによる転写不良及び現像不良を防止することができる。

好ましくは、前記転写ロールは、前記ボス部の径が前記軸部の径よりも大きくなるよう段差が設けられている転写ロールとする。これにより、軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークによる転写不良及び現像不良を防止することができる。

好ましくは、前記軸受け部材は、前記軸部の前記像坦持体側半円部分において前記ボス部の半径方向内側に収まるように位置している転写装置とする。これにより、軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークによる転写不良及び現像不良をより確実に防止することができる。

好ましくは、前記軸受け部材は、前記像坦持体側の端部が丸みを帯びた形状を有する転写装置とする。これにより転写ロールの軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークを起こしにくくすることができる。

好ましくは、前記キャップは、前記像坦持体側の端部が丸みを帯びた形状を有する転写装置とする。これにより、転写ロールの軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークを起こしにくくすることができる。

本発明の第２の特徴とするところは、像坦持体と対峙するロール部と、このロール部の長手方向に延出したボス部と、このボス部から延び導電性材料からなる軸部とを有する転写ロールと、導電性材料からなり所定電圧が印加され前記軸部を回転自在に支持する軸受け部材と、絶縁材料からなり前記軸受け部材を摺動可能に保持するガイドと、前記軸受け部材及び前記転写ロールを前記像坦持体側に押し出す方向に付勢する弾性部材と、前記ボス部に当接し、前記転写ロールの前記軸受け部材からの抜け止めを行う絶縁材料からなるキャップと、を有する転写装置と、前記像坦持体を備え、前記像坦持体が前記転写装置に対峙する位置の用紙搬送方向上流側に、所定電圧が印加される導電性部材を有する現像カートリッジと、を有し、前記軸受け部材が、前記導電性部材の先端を中心として前記ボス部に接するように描いた円の外側に位置する画像形成装置にある。これにより、転写ロールの軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークによる転写不良及び現像不良を防止することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８が配置されている。

それぞれの給紙ユニット１８は、用紙が収納される給紙カセット２０と給紙ロール２２ａ、２２ｂとを有し、この給紙ロール２２ａ、２２ｂの回転により給紙カセット２０に積載されたシートがレジストロール２４に搬送される。

さらにレジストロール２４の下流側には、後述するプロセスカートリッジ（現像カートリッジ）４６の像坦持体２８と転写装置３６とが対峙して設けられ、さらにその下流側には定着装置４０が設けられている。

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２０から給紙ロール２２ａ及び２２ｂにより送り出されたシートは、レジストロール２４により一時停止され、タイミングをとって像坦持体２８と転写装置３６との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置４０により定着され、排出ロール２６により排出部１６へ排出される。

像形成手段１４は電子写真式のもので、感光体からなる像坦持体２８と、この像坦持体２８を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置３０と、この帯電装置３０により帯電された像坦持体２８に、光により潜像を書き込む光書込み装置３２と、この光書込み装置３２により形成された像坦持体２８の潜像を現像剤により可視化する現像装置３４と、現像装置３４による現像剤像を用紙に転写する、後述する転写装置３６と、像坦持体２８に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置３８と、転写装置３６により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置４０とから構成されている。光書込み装置３２は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述するプロセスカートリッジ４６内を横切り、像坦持体２８に潜像を形成する。クリーニング装置３８は、像坦持体２８に接触するクリーニングブレード４２と、このクリーニングブレード４２で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部４４とを有する。
なお、光書込み装置３２は、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザなどを用いることができる。

次に、本発明の一実施形態のプロセスカートリッジ（現像カートリッジ）４６を図面に基づいて説明する。
図２において、本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジ４６及び転写装置３６の概要が示されている。
プロセスカートリッジ４６は、像坦持体２８、帯電装置３０、現像装置３４及びクリーニング装置３８を一体化したものであり、これらを一体として交換できるようになっている。なおプロセスカートリッジ４６には、像坦持体２８の外側に開閉蓋２９が設けられている。この開閉蓋２９は、プロセスカートリッジ４６が画像形成装置本体１２に装着されていない状態では像坦持体２８を覆う位置にあり、プロセスカートリッジ４６が画像形成装置本体１２に装着される際に像坦持体２８の上方に移動し、像坦持体２８がプロセスカートリッジ４６の外側面に現れ、プロセスカートリッジ４６が画像形成装置本体１２に装着された時点で図１及び図２に示すように像坦持体２８と転写装置３６とが対峙した状態となる。

現像装置３４は、現像剤を収納する現像剤容器５０と現像部５２とに分かれている。現像剤容器５０は、内部にアジテータ（現像剤撹拌部材）５４が配置されている。このアジテータ５４は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの可撓性の撹拌板５６を有し、現像剤容器５０内のトナーの量が減少してくるとこの撹拌板５６が現像剤容器５０の内壁に当接しながら回転し、現像剤を撹拌しかつ現像部５２側に搬送する。

現像部５２には、内部にマグネットロールが配置された現像ロール（現像剤坦持体）５８が配置されている。この現像ロール５８は、像坦持体２８に、例えば像坦持体２８の下部で対峙し、この対峙された部分が現像位置となっている。なおこの現像ロール５８には所定電圧が印加されている。また、現像部５２は、現像剤容器５０とは現像剤供給口６０を介して連通しており、この現像剤供給口６０から現像部５２へ現像剤が搬送される。

ブレード装置６２は、現像ブレード６４と取付け部６６とから構成されている。現像ブレード６４は例えばポリウレタン、シリコンゴムなどの弾性樹脂からなり現像部５２に配置されている。この現像ブレード６４は、一端が取付け部６６を介して現像剤容器５０に固定されている。取付け部６６は板金からなり、この取付け部６６に現像ブレード６４の一端がホットメルトなどにより固定されている。また現像ブレード６４は、他端手前で現像ロール５８に弾性変形して接触しており、この現像ブレード６４により現像ロール５８上の現像剤の層厚を規制し、この層厚が規制された現像剤を現像位置にて像坦持体２８上の潜像を現像するようにしている。

この実施形態のプロセスカートリッジ４６は、画像形成装置本体１２に装着された際に像坦持体２８が転写装置３６に対峙する位置の用紙搬送方向上流側にフィルム状のシートで形成された導電性部材６８を有している。この導電性部材６８は、転写装置３６の転写ロール７６及び像坦持体２８の軸方向にその軸方向長さとほぼ同じ長さを有するシートで形成されている。この導電性部材６８には、図示されていないが現像ロール５８に電圧を印加する回路より分岐した回路により現像ロール５８に印加する電圧と等しい電圧が印加されている。このように導電性部材６８を設けることで、現像時に発生する飛散トナーを導電性部材６８上へ電気的に付着させることができ、飛散トナーによる画像形成装置本体１２内の汚れを防止できる。なおこの導電性部材６８は、長手方向全長にわたって転写装置３６側（導電性部材６８の外側）が絶縁性フィルム７０（図５参照）により覆われている。このようにすることによって、搬送される用紙が導電性部材６８に接触し、用紙を介して導電性部材６８と転写装置３６との間でリークを起こすのを防止することができる。

次に、本発明の一実施形態の転写装置３６を図面に基づいて説明する。
本発明の第１の実施形態に係る転写装置３６は、図２、図３及び図４に示すように、像坦持体２８と対峙するロール部７４と、このロール部７４の長手方向に延出したボス部７２と、このボス部７２から延び導電性材料からなる軸部７３とを有する転写ロール７６と、軸部７３を回転自在に支持する導電性材料からなる軸受け部材７８とを有している。また転写装置３６は、絶縁材料からなり転写ロール７６と軸受け部材７８の左右に支持部８４ａ及び８４ｂを有し軸受け部材７８の三方を囲んだ状態で摺動可能に保持するするガイド８０と、両端がそれぞれ軸受け部材７８とガイド８０に取り付けられ、軸受け部材７８及び転写ロール７６を像坦持体２８側に押し出す方向に付勢するスプリング（弾性部材）８２とを有している。軸受け部材７８はガイド８０の左右の支持部８４ａ及び８４ｂに係合し、支持部８４ａ、８４ｂに沿って摺動可能とされている。なお図示されていないが、軸受け部材７８には現像ロール５８及び導電性部材６８に印加した電圧とは逆極性の所定電圧が印加されている。

さらにこの転写装置３６は、絶縁材料からなり、ボス部７２に当接し、軸受け部材７８を覆うようにガイド８０に係合し、軸７２の軸受け部材７８からの抜け止めを行うキャップ８８を有している。このキャップ８８には、ガイド８０の支持部８４ａ及び８４ｂに設けられた突起部８６ａ及び８６ｂに係合する係合部９０ａ、９０ｂと、ボス部７２に当接して転写ロール７６を軸受け部材７８に支持固定する軸固定部９２と、が設けられている。したがって図３に示すように転写ロール７６の軸部７３を軸受け部材７８に設けられた軸受け部７９に載置した後にこのキャップ８８を装着することにより、図４に示すように転写ロール７６が軸受け部材７８に支持固定されて、転写ロール７６が軸受け部材７８及びガイド８０から抜け落ちるのを防止することができる。なお、転写ロール７６と軸受け部材７８はスプリング８２により像坦持体２８側方向に付勢されているが、キャップ８８が装着されていることによりそれら転写ロール７６と軸受け部材７８が所定位置より像坦持体２８側に飛び出すことはない。

なお、転写ロール７６は、ボス部７２の径が軸部７３の径よりも大きくなるよう段差が設けられており、軸受け部材７８は、軸部７３の像坦持体２８側半円部分においてボス部７２の半径方向内側に収まるように位置している。したがって、軸受け部材７８がボス部７２よりも像坦持体２８側に飛び出ることがない。これにより、軸受け部材７８からプロセスカートリッジ４６の導電性部材６８までの距離を稼ぐことができるため、導電性部材６８と軸受け部材７８との間にある電位差により発生するおそれのあるリークを防止することができ、転写不良及び現像不良を防止することができる。

なお、図３に示すように軸受け部材７８の像坦持体２８側の端部９４及びキャップ８８の像坦持体２８側の端部９６は丸みを帯びた形状すなわちＲ形状を有している。これにより、軸受け部材７８あるいはキャップ８８の一部分に電荷が集中することがなく、軸受け部材７８と導電性部材６８の間に発生するおそれのあるリークをより確実に防止することができる。

また、この実施形態においては、軸受け部材７８は、図５に示すように、プロセスカートリッジ４６に設けられた導電性部材６８の先端を中心として転写ロール７６のボス部７２に接するように描いた半径Ｒの円の外側に位置している。このようにすることで、軸受け部材７８と導電性部材６８の間の距離を稼ぐことができ、軸受け部材７８と導電性部材６８の間に発生するおそれのあるリークを防止することができ、また軸受け部材７８から導電性部材６８へのリークによる転写不良及び現像不良を防止することができる。

このとき、プロセスカートリッジ４６において、導電性部材６８は、その長手方向全長にわたって転写装置３６側面（導電性部材６８の外側）が絶縁性フィルム７０により覆われているが、図６（ａ）に示すように、導電性部材６８の先端部６９側も覆うように略Ｊ字状に形成された絶縁性フィルム７０を用いてもよい。また絶縁性フィルム７０としては、導電性部材６８の先端部６９を覆うのに略Ｊ字形状以外の形状であってもよく、例えば図６（ｂ）に示すような略Ｌ字状に形成してもよい。

他の実施形態のプロセスカートリッジ４６として、図７（ａ）の断面図に示すように導電性部材６８の転写装置３６側に絶縁性フィルム７０が配置され、かつ図７（ｂ）の側面図に示すように、導電性部材６８の長手方向両端側先端部７１すなわち導電性部材６８の軸受け部材７８と対峙する部分が、円弧形状を有しているものを用いてもよい。なお、ここでの「円弧形状」とは、円の一部及び楕円の一部を含むものとする。このようにすることで、導電性部材６８の長手方向両端側先端部７１が円弧形状であるため、導電性部材６８の一点に電荷が集中せず、導電性部材６８と転写装置３６の間でのリークを防止することができる。

さらに他の実施形態のプロセスカートリッジ４６として、導電性部材６８の転写装置３６側に絶縁性フィルム７０が配置され、かつ図８の側面図に示すように導電性部材６８の長手方向両端側先端部７１すなわち導電性部材６８の軸受け部材７８と対峙する部分を、斜め形状としてもよい。なおここでの「斜め形状」とは、導電性部材の長手方向の軸受け部材７８と対峙する部分が斜めに切り落とされた形状であることを意味する。このようにすることで、導電性部材６８と転写装置３６の間の距離を稼ぐことができ、導電性部材６８と転写装置３６との間でのリークを防止することができる。

以上述べたように、本発明は、現像時の飛散トナーを像坦持体あるいは導電性材料に電気的に付着させ、飛散トナーによる画像形成装置本体内の汚れを防止するとともに、転写ロールの軸受け部材から現像装置部に設けられた導電性材料へのリークによる転写不良及び現像不良を防止することができる転写装置及び画像形成装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジ及び転写装置を示す一部側面図を含む断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る転写装置を分解した様子を示す一部側面図を含む断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る転写装置を示す一部側面図を含む断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジ及び転写装置の要部を示す一部側面図を含む断面図である。 （ａ）、（ｂ）本発明の他の実施形態に係るプロセスカートリッジの要部を示す要部拡大断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る転写装置及びプロセスカートリッジの要部を示す要部拡大側面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る転写装置及びプロセスカートリッジの要部を示す要部拡大側面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２８ 像坦持体
３０ 帯電装置
３４ 現像装置
３６ 転写装置
３８ クリーニング装置
４２ クリーニングブレード
４４ 現像剤回収部
４６ プロセスカートリッジ
５０ 現像剤容器
５１ 開口部
５２ 現像部
５４ アジテータ
５６ 撹拌板
５８ 現像ロール
６０ 現像剤供給口
６２ ブレード装置
６４ 現像ブレード
６６ 取付け部
６８ 導電性部材
６９ 先端部
７０ 絶縁性フィルム
７１ 長手方向両端側先端部
７２ ボス部
７３ 軸部
７４ ローラ
７６ 転写ロール
７８ 軸受け部材
８０ ガイド
８２ スプリング（弾性部材）
８４ａ、８４ｂ 支持部
８６ａ、８６ｂ 突起部
８８ キャップ（カバー部材）
９０ａ、９０ｂ 係合部
９２ 軸固定部
９４ （軸受け部材の）端部
９６ （キャップの）端部

Claims (4)

1. 像坦持体と対峙するロール部と、このロール部の長手方向に延出したボス部と、このボス部から延び導電性材料からなる軸部とを有し、前記ボス部の径が前記軸部の径よりも大きくなるように段差が設けられた転写ロールと、
   導電性材料からなり所定電圧が印加され前記軸部を回転自在に支持し、前記軸部の前記像坦持体側半円部分において前記ボス部の半径方向内側に収まるように位置する軸受け部材と、
   絶縁材料からなり前記軸受け部材を摺動可能に保持するガイドと、
   前記軸受け部材及び前記転写ロールを前記像坦持体側に押し出す方向に付勢する弾性部材と、
   前記ボス部に当接し、前記転写ロールの前記軸受け部材からの抜け止めを行う絶縁材料からなるキャップと、
   を有する転写装置と、
   前記像坦持体を備え、前記像坦持体が前記転写装置に対峙する位置の用紙搬送方向上流側に、所定電圧が印加される導電性部材を有する現像カートリッジと、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記軸受け部材は、前記像坦持体側の端部が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記キャップは、前記像坦持体側の端部が丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 像坦持体と対峙するロール部と、このロール部の長手方向に延出したボス部と、このボス部から延び導電性材料からなる軸部とを有し、前記ボス部の径が前記軸部の径よりも大きくなるように段差が設けられた転写ロールと、導電性材料からなり所定電圧が印加され前記軸部を回転自在に支持し、前記軸部の前記像坦持体側半円部分において前記ボス部の半径方向内側に収まるように位置する軸受け部材と、絶縁材料からなり前記軸受け部材を摺動可能に保持するガイドと、前記軸受け部材及び前記転写ロールを前記像坦持体側に押し出す方向に付勢する弾性部材と、前記ボス部に当接し、前記転写ロールの前記軸受け部材からの抜け止めを行う絶縁材料からなるキャップと、を有する転写装置と、
   前記像坦持体を備え、前記像坦持体が前記転写装置に対峙する位置の用紙搬送方向上流側に、所定電圧が印加される導電性部材を有する現像カートリッジと、
   を有し、前記軸受け部材が、前記導電性部材の先端を中心として前記ボス部に接するように描いた円の外側に位置することを特徴とする画像形成装置。

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