JP6048337B2 - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。まず、画像形成装置の構成及びその作用について説明する。次に、転写装置の構成及び作用について説明する。なお、後述では、図1に矢印Hで示す方向を装置高さ方向、図1に矢印Wで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向(適宜矢印Dで示す)を装置奥行き方向とする。
〔全体〕
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置10を、正面側から見た全体の構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置10は、記録媒体Pが収容される記録媒体収容部12と、記録媒体Pに画像形成を行う画像形成部14と、原稿(図示省略)を読み取る原稿読取部16と、を含んで構成されている。さらに、画像形成装置10は、上記各部及び電源部80Aの制御を行う制御部20並びに制御部20を含む上記各部に電力を供給する電源部80Aを含んで構成されている。ここで、記録媒体Pは、媒体の一例である。
記録媒体収容部12は、サイズの異なる記録媒体Pを収容可能な第1収容部22、第2収容部24、第3収容部26及び第4収容部28(以下、各収容部という。)を備えている。また、各収容部は、収容された記録媒体Pを一枚ずつ送り出す送り出しロール32と、送り出された記録媒体Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路30に搬送する搬送ロール34と、を備えている。
搬送部37は、記録媒体収容部12及び画像形成部14に構成されている。搬送部37とは、記録媒体Pが各収容部に設けられた送り出しロール32から2次転写ニップT2(図1参照)及び定着装置90内を搬送されて排出される排出部13までの搬送機構をいう。搬送部37を構成する搬送路は、搬送路30、31、33及び35を備えている。
図2は、本実施の形態に係る画像形成装置10を構成する画像形成部14を、正面側から見た構成を示す概略図である。画像形成部14は、トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kと、転写装置100と、定着装置90と、を含んで構成されている。トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のトナー画像を形成するようになっている。転写装置100は、トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kで形成されたトナー画像を後述する転写ベルト102に重畳して1次転写させた後、更に転写ベルト102から記録媒体Pに2次転写させるようになっている。定着装置90は、記録媒体Pに2次転写されたトナー画像を記録媒体Pに定着させるようになっている。
図3は、本実施の形態に係る画像形成部14を構成するトナー画像形成部64の一部を、正面側から見た構成を示す概略図である。図3では、トナー画像形成部64を構成しない転写装置100の一部(後述する転写ベルト102及び1次転写ロール104)も図示されている。なお、各トナー画像形成部64は、基本的に同じ構成になっている。
感光体ドラム62は、円筒状に形成され、駆動手段(図示省略)によって自軸周りに(矢印+R方向に)回転駆動されるようになっている。感光体ドラム62は、アルミ製の円筒と、この円筒上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の順で形成された感光層と、を備えている。なお、この円筒は、0(V)に接地されている。
帯電装置72は、感光体ドラム62の外周面を負極性に帯電させるようになっている。本実施の形態では、帯電装置72は、コロナ放電方式(非接触帯電方式)のスコロトロン帯電装置(図3参照)されている。
露光装置66(図1及び図2参照)は、帯電装置72により帯電された感光体ドラム62の外周面に、制御部20を構成する画像信号処理部(図示省略)から受け取った画像データに応じた静電潜像を形成するようになっている。具体的には、露光装置66は、光源(図示省略)から出射された光ビームを、回転多面鏡(ポリゴンミラー:符号無し)で走査するようになっている。そして、露光装置66は、反射ミラーを含む複数の光学部品で反射して、各トナーに対応した光ビームLを感光体ドラム62へ向けて出射するようになっている。各露光装置66は、対応する各感光体ドラム62に対して、装置高さ方向上側に配置されている。
現像装置74(図3参照)は、感光体ドラム62の外周面に形成された静電潜像をトナー画像として現像するようになっている。詳細は省略するが、現像装置74は、現像剤Gを収容する容器74Aと、この容器74Aに収容された現像剤Gを感光体ドラム62に供給する現像ロール75と、を備えている。なお、現像剤Gには、トナー及びキャリアが含まれており、トナーは負極性に帯電されるようになっている。
除去装置76(図3参照)は、転写装置100へのトナー画像を1次転写した後、感光体ドラム62の外周面に残留したトナーを該感光体ドラム62の外周面から掻き取るブレード(符号省略)を備えている。さらに、除去装置76は、ブレードが掻き取ったトナーを回収する容器(符号省略)と、この容器内のトナーを排トナーボックス(図示省略)に搬送する搬送装置(図示省略)と、を備えている。
転写装置68は、転写ベルト102と、1次転写ロール104Y、104M、104C、104Kと、複数のロール110、112、114と、2次転写ロール106と、対向ロール108と、を含んで構成されている(図1及び図2参照)。さらに、転写装置100は、1次転写電源80Bと、2次転写電源80Cと、を含んで構成されている。ここで、1次転写ロール104Y、104M、104C、104Kとは、1次転写手段の一例である。ここで、2次転写ロール106、2次転写ニップT2における転写ベルト102、及び、対向ロール108を含む2次転写部120は、2次転写手段の一例である。
定着装置90は、転写装置68により各トナー画像が重畳されたトナー画像が2次転写された記録媒体Pに、該トナー画像を定着させるようになっている(図1及び図2参照)。本実施の形態では、定着装置90は、定着ニップT3においてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、該トナー画像を記録媒体Pに定着する構成とされている。ここで、定着ニップとは、加熱ロール90Aと加圧ロール90Bとにより形成されるニップ部分をいう。
原稿読取部16は、図1に示されるように、原稿(図示省略)を置くことが可能な原稿置台41と、一枚の原稿が載せられるプラテンガラス42と、プラテンガラス42に載せられた原稿を読み取る原稿読取装置44と、読み取られた原稿が排出される原稿排出部43と、を含んで構成されている。
次に、画像形成装置10による記録媒体Pへの画像形成動作について説明する。
画像形成指令を受けた制御部20(図1参照)は、トナー画像形成部64、転写装置100、定着装置90を作動させる。これにより、感光体ドラム62及び現像ロール75がそれぞれ自軸周りに回転され、転写ベルト102が矢印C方向に周回される。また、定着装置90に備えられた加熱ロール90A及び加圧ロール90Bが回転される。さらに、これらの動作に同期して、制御部20は、搬送ロール36、位置合せロール38、補助搬送部96等を作動させる。
次に、本実施の形態の要部の一例である転写装置100について、図面に基づき説明する。各1次転写ロール104に電力を供給する1次転写電源80Bは、直流電源と交流電源とを含んで構成されている。また、対向ロール108に電力を供給する2次転写電源80Cは、直流電源で構成されている。
ユーザーがUIを介してエンボス紙を選択すると、転写装置100により第1モードが選択される。そうすると、各1次転写ロール104には、1次転写のタイミングに合わせて、1次転写電源80Bにより、図4に示す矩形波の電圧が印加される。そして、1次転写ニップT1並びに1次転写ニップT1の上流側及び下流側における感光体ドラム62の外周面と転写ベルト102との間隙には、図4に示す矩形波の電圧に起因する電界が形成される。一方、感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像は、感光体ドラム62の回転に伴い、1次転写ニップT1へ搬送される。その後、感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像は、1次転写ニップT1で転写ベルト102に1次転写される。
<第2の実施の形態の構成>
次に、第2の実施の形態の一例を、図5に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
ユーザーがUIを介してエンボス紙を選択すると、転写装置100Aにより第3モードが選択される。そうすると、1次転写ロール104には、1次転写のタイミングに合わせて、1次転写電源80Bにより、図4に示す矩形波の電圧が印加される。また、対向ロール108には、2次転写のタイミングに合わせて、2次転写電源80C1により、矩形波の電圧が印加される。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
<第2の実施の形態の変形例の構成>
次に、第3の実施の形態を、説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
<第2の実施の形態の変形例の作用>
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
<第3の実施の形態の構成>
次に、第3の実施の形態の一例を、図6に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
本実施の形態の転写装置100Cでは、測定した2次転写部120の電気抵抗の値に基づいて、2次転写電源80C1から対向ロール108に印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期Tの少なくとも一方が変更される。また、変更された2次転写電源80C1から印加される電圧のうち交流成分の振幅、周期、又は、この交流成分の振幅及び周期に応じて、1次転写電源80Bから印加される電圧のうち交流成分の振幅、周期、又は、この交流成分の振幅及び周期も変更される。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
<第4の実施の形態の構成>
次に、第4の実施の形態の一例を、図7に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
以下、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー画像が1次転写されることを例として説明する。
その他の作用は、前述した実施の形態の場合と同様である。
<第5の実施の形態の構成>
次に、第5の実施の形態の一例を、図8及び図9に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
本実施の形態の転写装置100EがA2モードを選択すると、第2ホルダ206は、基準位置よりも仮想直線Fに沿って感光体ドラム62と離れる側の予め設定された位置に移動される。そして、転写ベルト102に対する1次転写ロール104の押圧力は、基準の押圧力よりも小さく設定される。この場合、1次転写ニップT1で押圧されるトナーは、基準の押圧力で押圧される場合に比べて、押圧による潰れ(変形)し難い。つまり、1次転写ニップT1で押圧されるトナーは、基準の押圧力で押圧される場合に比べて、転写ベルト102に対する接触面積が減少される。これにより、1次転写ニップT1で押圧されるトナーは、基準の押圧力で押圧される場合に比べて、転写ベルト102対する付着力が低減される。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
<第5の実施の形態の変形例の構成>
次に、第5の実施の形態の変形例を、図10及び図11に基づき説明する。以下、第5の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
この変形例の作用は、第5の実施の形態の場合と同様である。
<評価装置について>
この評価は、実施例1〜3と比較例1〜3とに関する。
この評価は、画像形成装置10を元に評価の条件を変更して行った。
この評価では、エンボス紙(レザック66 250gsm)を用いて行った。
プロセス速度(エンボス紙)の搬送速度は、440(mm/s)とした。
転写ベルト102は、2層構造で外周面側の層は67(μm)、内周面側の層は33(μm)とした。また、各層とも、ポリイミド樹脂にカーボンブラックを分散して作製した。転写ベルト102の体積抵抗率は12.5(lоgΩ・cm)、転写ベルト102の内周面側の表面抵抗率は10.3(lоgΩ/□)であった。体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は、R8340Aデジタル超高抵抗/微小電流計(株式会社アドバンテスト製)及びURプローブMCP−HTP12(ダイヤインスツルメンツ株式会社製)を用いて行った。測定環境は、室温22(℃)、湿度55(%)であった。体積抵抗率を測定する際、転写ベルト102には、19.6(N)の荷重をかけた状態で、500(V)を10(s)印加させて行った。
対向ロール108は、直径20(mm)、体積抵抗6.5(lоg・Ω)、硬度65度(アスカーC)であった。2次転写ロール106は、直径24(mm)、体積抵抗7.0(lоg・Ω)、硬度75度(アスカーC)であった。なお、この評価は、室温22(℃)、湿度55(%)で行った。
評価内容は、基本的に以下の2つとした。
〈転写性の評価〉
転写性の評価では、ベタ画像を記録媒体Pに2次転写した場合、転写が再現できているか否かを評価した。具体的には、図12に示されるように、転写性の評価のランクをG0〜G6まで段階的に設け、G3以上であれば合格とした。この評価は、人間による目視観察により行った。
〈トナーの飛び散りの評価〉
トナーの飛び散りの評価では、トナー画像としての格子画像を記録媒体Pに2次転写した場合、記録媒体P上に2次転写されたトナーが格子画像からトナーの飛び散りの発生具合を評価した。具体的には、図14に示されるように、図14(A)の場合は合格、図14(B)の場合は不合格とした。この評価についても、人間により目視観察により行った。
実施例1の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図16に示すとおりである。
実施例2の評価の条件は、図13のとおりである。実施例2では、すべての1次転写ロール104に図13に示される1次転写電圧を印加した。
実施例3の評価の条件は、図13のとおりである。実施例3では、実施例2と異なり、転写ベルト102の搬送方向最下流側の1次転写ロール104K(ブラック(K)用)のみに図13に示される1次転写電圧を印加した。それ以外の1次転写ロール104Y、104M、104Cには、1.8(kV)の直流電圧を印加した。
比較例1の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図16に示すとおりである。
比較例2の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図14(B)に示すとおりである。
比較例3の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図15に示すとおりである。
以下、実施例1〜3と比較例1〜2とに関する評価の結果についての考察を説明する。
図14(B)に示されるように、比較例2の場合、トナーの飛び散りが発生することが分かった(飛び散った部分のトナーはTsの部分である。)。これに対し、図14(A)に示されるように、実施例1〜5(実施例4及び5は後述する。)では、トナーの飛び散りの発生が抑制されることが分かった。
図15(A)及び(B)に示されるように、比較例3の場合、転写性の評価とトナーの飛び散りの評価の何れの評価の結果を満足する評価の条件がなかったため、不合格とした。
図16(A)及び(B)に示されるように、実施例1の場合、すべての評価の条件において、合格と判断した。実施例1(図16(A))は、比較例3(図15(A))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、転写性の評価で合格した。また、実施例1(図16(B))に示されるように、比較例3(図15(B))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、トナーの飛び散りの評価で合格した。
図17に示されるように、実施例2及び3と比較例1の結果を見ると、実施例2及び3は、比較例1に比べて、2次転写効率が向上していることが分かった。つまり、すべての1次転写ロール又は転写ベルト102の搬送方向最下流側の転写ベルト102に交流成分の電圧を印加することで、2次転写効率が向上することが分かった。
<評価装置について>
この評価は、実施例4及び5と比較例4とに関する。
基本的に前述の構成と同じである。ただし、前述の構成とは、1次転写ロール104には直流成分のみの電圧しか印加されない点、更に、画像形成装置には、押圧力変更部210又は位置変更部220が設けられている点、で異なる。
実施例4の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図19に示すとおりである。実施例1では、押圧力変更部210により転写ベルト102に対する押圧力を39.2(gN/cm)とした(基準の押圧力(147gN/cm)。
実施例5の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図20に示すとおりである。実施例5では、位置変更部220により転写ベルト102の感光体ドラム62に対する巻き掛け量を変更した。巻き掛け量は、変更前(基準位置2)に対して3(mm)であった。
比較例3の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図15に示すとおりである。比較例3では、押圧力変更部210により転写ベルト102に対する押圧力を基準の押圧力(147gN/cm)とした。
以下、実施例4及び5と比較例4とに関する評価の結果についての考察を説明する。
図18(A)及び(B)に示されるように、比較例4の場合、転写性の評価とトナーの飛び散りの評価の何れの評価の結果を満足する評価の条件がなかったため、不合格とした。
図19(A)及び(B)に示されるように、実施例4の場合、すべての評価の条件において、合格と判断した。実施例4(図19(A))は、比較例4(図18(A))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、転写性の評価で合格した。また、実施例4(図19(B))は、比較例4(図18(B))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、トナーの飛び散りの評価で合格した。
図20(A)及び(B)に示されるように、実施例5の場合、すべての評価の条件において、合格と判断した。実施例5(図20(A))は、比較例4(図18(A))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、転写性の評価で合格した。また、実施例5(図20(B))は、比較例4(図18(B))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、トナーの飛び散りの評価で合格した。
62 感光体ドラム(像保持体の一例)
64 トナー画像形成部
80B、80B1 1次転写電源
80C1、80C2 2次転写電源
82B 直流電源
82C1 直流電源
84B 交流電源
84C1 交流電源
100 転写装置
102 転写ベルト(転写体の一例)
104 1次転写ロール(1次転写手段の一例)
120 2次転写部(2次転写手段の一例)
210 押圧力変更部(押圧力変更手段の一例)
220 位置変更部(押圧力変更手段の一例)
Claims (4)
- 直流電源と交流電源とを含んで構成された1次転写電源と、
像保持体の外周面に形成されたトナー画像を、該トナー画像を媒体に2次転写する転写体に対し、前記1次転写電源から電圧が印加されることで1次転写させる1次転写手段と、
直流電源と交流電源とを含んで構成された2次転写電源と、
前記転写体に1次転写されたトナー画像を、媒体に、前記2次転写電源から電圧が印加されることで2次転写させる2次転写手段と、
を備え、
前記1次転写電源が前記1次転写手段に交流成分を含む電圧を印加する交流モード、及び、直流成分のみを印加する直流モード、の何れかのモードが選択可能であり、
予め定められた基準よりも表面凹凸性の大きい媒体に2次転写を行う場合、交流モードが選択され、
前記交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方は、前記媒体の表面凹凸性の大きさに応じて変更される、
転写装置。 - 前記交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方は、前記2次転写手段の電気抵抗の値に応じて変更される、
請求項1に記載の転写装置。 - 前記1次転写手段は、複数個ある前記像保持体に1つずつ配置され、
少なくとも最後にトナー画像を1次転写させる1次転写手段に対して、前記交流モードを選択する、
請求項1又は2に記載の転写装置。 - 前記像保持体にトナー画像を形成するトナー画像形成部と、
前記トナー画像を前記媒体に転写する請求項1〜3何れか1項に記載の転写装置と、
を備えた画像形成装置。
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