JP6946678B2 - 転写装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、転写装置、及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載されているクリーニングブレードは、中間転写ベルトに当接して配置され、中間転写ベルトに転写して搬送されるＡＴＲ制御用トナー像のトナー帯を回収するようになっている。

特開２０１３−１５６２９１号公報

無端状の無端ベルトに形成された画像を、回転しながら記録媒体に転写する転写部材がある。この転写部材は、無端ベルトとの間で、搬送される記録媒体を挟んで、記録媒体に画像を転写する。そして、この転写部材は、金属製のシャフトと、シャフトの外周面を覆う被覆層とを含んで構成されている。

例えば、記録媒体に縁なし画像を転写する場合には、無端ベルトに形成された画像は記録媒体よりも大きくなる。この場合には、画像の一部が転写部材に付着してしまう。この転写部材に付着した画像については、転写部材に端部が接触しているブレードによって、転写部材から掻き取られる。

また、無端ベルトに形成する画像を、記録媒体に縁有り画像を転写する場合よりも大きくするため、転写部材の被覆層を転写部材の軸方向に大きくしなければならない。

この場合に、シャフトに対して被覆層を、軸方向に突出させる場合がある。このような構成では、被覆層において突出した部分が片持ち状態となってしまう。これによって、被覆層において、片持ち状態となっている部分が損傷してしまうことがある。

本発明の課題は、シャフトに対して被覆層が突出した構成において、被覆層において突出した部分が片持ち状態となっている場合と比して、突出した部分が損傷するのを抑制することである。

本発明の請求項１に係る転写装置は、周回する無端状で、画像を保持する無端ベルトと、金属製で円柱状のシャフトと、前記シャフトの外周面を覆う円筒状で、前記シャフトの端部から一部が突出している被覆層と、断面円状で、前記シャフトの軸方向において、前記シャフトと並んで配置され、前記シャフトから突出した前記被覆層の部分を支持する支持部材と、を有し、前記無端ベルトとの間で搬送される記録媒体を挟んで、前記無端ベルトが保持した画像を記録媒体に転写する転写部材と、前記シャフトの軸方向の長さの範囲内で前記軸方向に延び、前記被覆層を挟んで前記シャフトの反対側に配置され、前記被覆層に接触して、前記被覆層に付着した物質を掻き取る掻取部材と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る転写装置は、請求項１に記載の転写装置において、前記転写部材と、前記無端ベルトとの間には、画像を記録媒体に転写するための転写電界が形成され、前記シャフトの端部から前記軸方向に突出し、前記シャフトと電気的に接続されている金属製の突出部を備え、前記支持部材は、絶縁材で形成され、前記シャフトの端部から突出した部分の前記被覆層と、前記突出部との間に配置されていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る転写装置は、請求項１又は２に記載の転写装置において、前記軸方向において前記掻取部材と並んでおり、かつ、前記被覆層を挟んで、前記シャフト及び前記支持部材の反対側に配置され、前記掻取部材によって前記被覆層から掻き取られ、前記掻取部材の端部からこぼれた物質を捕捉する捕捉部材を備えることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３の何れか１項に記載の転写装置と、前記転写装置によって記録媒体に転写された画像を、記録媒体に定着する定着装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の転写装置によれば、シャフトに対して被覆層が突出した構成において、被覆層において突出した部分が片持ち状態となっている場合と比して、突出した部分が損傷するのを抑制することができる。

本発明の請求項２の転写装置によれば、支持部材が導電材で形成されている場合と比して、画像を記録媒体に転写するための転写電界の電界強度が弱くなるのを抑制することができる。

本発明の請求項３の転写装置によれば、捕捉部材がソリッド材で形成されている場合と比して、シャフトの端部と接触している被覆層の部分が損傷するのを抑制することができる。

本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項１から３の何れか１項に記載の転写装置を備えていない場合と比して、ライフが長くなる。

本発明の実施形態に係る転写装置を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る転写装置を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る転写装置を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を示した構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。

本発明の実施形態に係る転写装置、及び画像形成装置の一例を図１〜図５に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。

（全体構成）
図５に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としてのシート部材Ｐが収容される収容部１４と、収容部１４に収容されたシート部材Ｐを搬送する搬送部１６とが備えられている。さらに、画像形成装置１０には、収容部１４から搬送部１６によって搬送されるシート部材Ｐに画像形成を行う画像形成部２０と、原稿を読み取る原稿読取部４２と、各部を制御する制御部１２とが備えられている。

〔収容部〕
収容部１４には、画像形成装置１０の装置本体１０Ａから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な３個の収容部材２６が備えられており、夫々の収容部材２６にシート部材Ｐが積載されている。さらに、夫々の収容部材２６には、収容部材２６に積載されたシート部材Ｐを、搬送部１６を構成する搬送経路２８に送り出す送出ロール３０が備えられている。

〔搬送部〕
搬送部１６には、シート部材Ｐが搬送される搬送経路２８に沿って、シート部材Ｐを搬送する複数の搬送ロール（符号省略）が備えられている。

〔原稿読取部〕
原稿読取部４２には、読取原稿を１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置４４と、原稿搬送装置４４の下側に配置され１枚の読取原稿が載せられるプラテンガラス４６とが備えられている。さらに、原稿読取部４２には、原稿搬送装置４４によって搬送された読取原稿又はプラテンガラス４６に載せられた読取原稿を読み取る原稿読取装置４８が備えられている。

〔画像形成部〕
画像形成部２０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが備えられている。なお、以後の説明では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して記載することがある。

各色の画像形成ユニット１８は、装置本体１０Ａに対して夫々着脱可能とされている。そして、各色の画像形成ユニット１８には、図４に示されるように、図中矢印Ｂ方向に回転する感光体ドラム３６と、感光体ドラム３６の表面を帯電する帯電部材３８とが備えられている。さらに、画像形成ユニット１８には、帯電した感光体ドラム３６に露光光を照射する露光装置３９と、露光光を照射することで形成された静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置４０とが備えられている。

さらに、画像形成部２０には、図５に示されるように、図中矢印Ａ方向に周回する無端状の転写ベルト２２と、各色の画像形成ユニット１８によって形成されたトナー画像を転写ベルト２２に転写する一次転写ロール３２とが備えられている。

また、画像形成部２０には、転写ベルト２２が巻き掛けられている補助ロール５２と、転写ベルト２２を挟んで補助ロール５２の反対側に配置され、転写ベルト２２に転写されたトナー画像をシート部材Ｐに転写する二次転写ロール５４が備えられている。さらに、画像形成部２０には、トナー画像が転写されたシート部材Ｐを加熱・加圧して、トナー画像をシート部材Ｐに定着する定着装置５０が備えられている。

なお、補助ロール５２、二次転写ロール５４、及び転写ベルト２２を含んで、転写装置３４が構成されている。この転写装置３４については、詳細を後述する。

（画像形成装置の作用）
画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。

先ず、電圧が印加された各色の帯電部材３８（図４参照）は、各色の感光体ドラム３６の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、原稿読取部４２（図５参照）によって読み取られた画像データに基づいて露光装置３９は、帯電した各色の感光体ドラム３６の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。

これにより、データに対応した静電潜像が各色の感光体ドラム３６の表面に形成される。さらに、各色の現像装置４０は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の感光体ドラム３６の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール３２によって転写ベルト２２に順番に転写される。このようにして、転写ベルト２２は、外周面にトナー画像を保持する。

そこで、収容部材２６から送出ロール３０によって搬送経路２８へ送り出されたシート部材Ｐは、転写ベルト２２と二次転写ロール５４とが接触する転写位置Ｔへ送り出される。転写位置Ｔでは、シート部材Ｐが転写ベルト２２と二次転写ロール５４との間で搬送されることで、転写ベルト２２の外周面のトナー画像は、シート部材Ｐの表面に転写される。

また、シート部材Ｐの表面に転写されたトナー画像が、定着装置５０によってシート部材Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート部材Ｐは、装置本体１０Ａの外部へ排出される。

（要部構成）
次に、転写装置３４等の構成について説明する。

転写装置３４は、図２、図３に示されるように、転写ベルト２２と、転写ベルト２２が巻き掛けられている補助ロール５２と、二次転写ロール５４と、二次転写ロール５４を清掃する清掃部材８０とを備えている。転写ベルト２２は、無端ベルトの一例であって、二次転写ロール５４は、転写部材の一例である。

〔転写ベルト２２〕
転写ベルト２２は、前述したように、無端状とされており、基材と離型層とを含んで形成されており、転写ベルト２２の基材は、導電剤が含まれたポリイミド樹脂で形成されている。本実施形態では、転写ベルト２２の装置奥行方向の長さ（図１のＬ１）は３６３〔ｍｍ〕で、厚さは２〔ｍｍ〕である。

〔補助ロール５２〕
補助ロール５２は、金属材料を用いて一体的に形成され、回転軸方向を装置奥行方向としている。さらに、前述したように、補助ロール５２には、転写ベルト２２が巻き掛けられている。そして、補助ロール５２は、外周面が転写ベルト２２の裏面と接触している円柱状のロール部５２Ａを有している。さらに、補助ロール５２は、ロール部５２Ａと比して小径で、ロール部５２Ａの回転軸を構成すると共に、ロール部５２Ａの装置奥行方向の両端部から突出する一対の軸部５２Ｂを有している。

本実施形態では、ロール部５２Ａの外径は１２〔ｍｍ〕で、装置奥行方向の長さ（図１のＬ２）は３３０〔ｍｍ〕である。なお、ロール部５２Ａの装置奥行方向の中心と、転写ベルト２２の装置奥行方向の中心とは、装置奥行方向において同様の位置に配置されている。

そして、図示せぬ電源から電圧が補助ロール５２に印加されることで、転写ベルト２２と二次転写ロール５４との間には、転写ベルト２２上のトナー画像をシート部材Ｐに転写するための転写電界が生じようになっている。

〔二次転写ロール５４〕
二次転写ロール５４は、回転軸方向を装置奥行方向としおり、前述したように、転写ベルト２２を挟んで補助ロール５２の反対側に配置されている。そして、二次転写ロール５４は、図１に示されるように、シャフト６２、及び軸部６４を有するロール部材６０と、シャフト６２を覆う被覆層６８とを有している。さらに、二次転写ロール５４は、シャフト６２の軸方向（装置奥行方向）において、シャフト６２の両端部にシャフト６２と並んで配置されている一対の支持部材７２を有している。

−ロール部材６０−
ロール部材６０は、金属材料で一体的に形成されており、円柱状のシャフト６２と、シャフト６２と比して小径で、シャフト６２の回転軸を構成すると共に、シャフト６２の装置奥行方向の両端部から突出する一対の軸部６４とを有している。つまり、シャフト６２と軸部６４とは、電気的に接続されている。軸部６４は、突出部の一例である。

本実施形態では、シャフト６２の外径は１２〔ｍｍ〕で、装置奥行方向の長さ（図１のＬ３）は３１１〔ｍｍ〕である。なお、シャフト６２の装置奥行方向の中心と、転写ベルト２２の装置奥行方向の中心とは、装置奥行方向において同様の位置に配置されている。

−支持部材７２−
支持部材７２は、一対設けられており、絶縁材であるポリイミド樹脂によって形成された円筒状とされている。そして、一対の支持部材７２は、ロール部材６０の軸部６４に夫々嵌め込まれており、シャフト６２の軸方向において、シャフト６２と並んで夫々配置されている。

本実施形態では、支持部材７２の外径は１２〔ｍｍ〕で、装置奥行方向の長さ（図１のＬ４）は８．５〔ｍｍ〕である。そして、支持部材７２と軸部６４との間で生じている摩擦力によって、ロール部材６０が回転すると、支持部材７２も同様に回転するようになっている。なお、「絶縁材」とは、電気抵抗率が、１０^６〔Ωｍ〕以上の部材である。

−被覆層６８−
被覆層６８は、ロール部材６０のシャフト６２の外周面６２Ａを覆う円筒状であって、装置奥行方向（シャフト６２の軸方向）において、被覆層６８の一部は、シャフト６２の両端部から突出している。

そして、被覆層６８は、弾性層６８Ａと、弾性層６８Ａの表面側に配置されている表面層６８Ｂとを含んで構成されている。弾性層６８Ａは、発泡ゴムによって形成され、表面層６８Ｂは、ポリイミド樹脂によって形成されている。

本実施形態では、弾性層６８Ａの厚さは４．３〔ｍｍ〕で、表面層６８Ｂの厚さは２０〔μｍ〕である。また、弾性層６８Ａと表面層６８Ｂとを含んで構成されている被覆層６８の装置奥行方向の長さ（図１のＬ５）は３１８〔ｍｍ〕である。

なお、被覆層６８の装置奥行方向の中心と、シャフト６２の装置奥行方向の中心とは、装置奥行方向において同様の位置に配置されている。このため、被覆層６８において、シャフト６２の端部から突出している長さは３．５〔ｍｍ〕である。

そして、この被覆層６８においてシャフト６２から突出している部分については、支持部材７２によって支持されている。

〔清掃部材８０〕
清掃部材８０は、図２、図３に示されるように、二次転写ロール５４を挟んで転写ベルト２２の反対側に配置されている。そして、清掃部材８０は、二次転写ロール５４に付着したトナー等の異物（物質の一例）を掻き取るブレード８２と、装置奥行方向においてブレード８２と並んでいる捕捉部材８４と、二次転写ロール５４から掻き取られたトナー等の異物を受け取る受取部８６とを備えている。ブレード８２は、掻取部材の一例である。

−ブレード８２−
ブレード８２は、ソリッドゴムであるウレタンゴムによって形成されており、装置奥行方向に延びている板状である。そして、装置奥行方向から見て、ブレード８２の一端部８２Ａは、二次転写ロール５４の被覆層６８と接触しており、ブレード８２の他端部８２Ｂは、一端部８２Ａに対して下方側に配置されている。

本実施形態では、ブレード８２の装置奥行方向の長さ（図１のＬ６）は３０９〔ｍｍ〕である。なお、ブレード８２の装置奥行方向の中心と、シャフト６２の装置奥行方向の中心とは、装置奥行方向において同様の位置に配置されている。

これにより、図１に示されるように、ブレード８２の一端部８２Ａが接触している被覆層６８の部分は、装置奥行方向の全域に亘って、シャフト６２によって支持されている。

−捕捉部材８４−
捕捉部材８４は、一対設けられており、発泡ゴムである発泡材によって形成された直方体状である。そして、捕捉部材８４は、装置奥行方向においてブレード８２の両端部でブレード８２と夫々並んでおり、ブレード８２の端部と、二次転写ロール５４の被覆層６８とに接触している。

ここで、捕捉部材８４を構成する材料は、硬度がアスカーＣ５０〔度〕以下のウレタン発泡材である。なお、アスカーＣ硬度については、アスカーゴム硬度計Ｃ型を用いることで測定することができる。なお、ウレタン発泡材の他、フェルトなどの材料を用いても良い。

本実施形態では、捕捉部材８４の装置奥行方向の長さは７〔ｍｍ〕である。これにより、捕捉部材８４は、装置奥行方向において被覆層６８の端部から突出している。さらに、捕捉部材８４が接触している被覆層６８の部分は、シャフト６２、及び支持部材７２によって支持されている。

（作用）
次に、転写装置３４等の作用について、幅２９７〔ｍｍ〕で搬送方向の長さ４２０〔ｍｍ〕のＡ３サイズのシート部材Ｐに縁なし画像を形成する場合によって説明する。なお、「縁なし画像」とは、シート部材Ｐの周囲に余白（縁）がない状態で形成されている画像である。

また、画像形成装置１０は、シート部材Ｐの幅方向中央部を基準にシート部材Ｐを搬送するセンターレジ方式を採用しており、搬送されるシート部材Ｐの幅方向の中心と、転写ベルト２２の装置奥行方向の中心とは、装置奥行方向において同様の位置となる。

そして、Ａ３サイズのシート部材Ｐに縁なし画像を形成する場合には、Ａ３サイズのシート部材Ｐよりも広い画像が転写ベルト２２に形成される。具体的には、転写ベルト２２には、転写ベルト２２の装置奥行方向を中心として、装置奥行方向の長さ（図１のＬ７）３０６〔ｍｍ〕で、転写ベルト２２の周方向の長さ４３０〔ｍｍ〕のトナー画像が形成される。

そして、回転する二次転写ロール５４は、周回する転写ベルト２２との間で、シート部材Ｐを挟み込むことで、転写ベルト２２と二次転写ロール５４との間に生じている転写電界によって、転写ベルト２２上のトナー画像をシート部材Ｐに転写する。

ここで、シート部材Ｐに対して外側のトナー画像については、二次転写ロール５４の被覆層６８に転写される。そして、ブレード８２は、被覆層６８に転写されて付着したトナー画像を、被覆層６８から掻き取る。

さらに、捕捉部材８４は、ブレード８２によって被覆層６８から掻き取られ、ブレード８２の端部からこぼれるトナー等の異物を捕捉する。

（まとめ）
以上説明したように、転写装置３４を用いて縁なし画像をシート部材Ｐに形成する場合に、二次転写ロール５４の被覆層６８に転写されたトナー等の異物は、被覆層６８から掻き取られて除去される（清掃される）。

ここで、トナー等の異物が転写される被覆層６８の一部は、シャフト６２に対して突出している。しかし、被覆層６８においてシャフト６２から突出した部分は、支持部材７２の外周面７２Ａと接触して、支持部材７２によって支持されている。このため、被覆層６８において突出した部分が片持ち状態となっている場合と比して、突出した部分の損傷が抑制される。

また、支持部材７２は、絶縁材で形成されている。このため、支持部材７２が導電材で形成されている場合と比して、シャフト６２の端面６２Ｂと補助ロール５２との間、及び軸部６４と補助ロール５２との間で、生じる放電が抑制される。

また、放電が抑制されることで、支持部材７２が導電材で形成されている場合と比して、トナー画像をシート部材Ｐに転写するための転写電界の電界強度が弱くなるのが抑制される。

また、転写電界の電界強度が弱くなるのが抑制されることで、支持部材７２が導電材で形成されている場合と比して、シート部材Ｐに転写される転写画像の品質低下が抑制される。

また、捕捉部材８４は、ブレード８２によって被覆層６８から掻き取られ、ブレード８２の端部からこぼれるトナー等の異物を捕捉する。これにより、ブレード８２の端部からこぼれたトナー等の異物が、転写ベルト２２に再付着するのが抑制される。

また、捕捉部材８４が接触している被覆層６８の部分は、シャフト６２と、支持部材７２とに跨っている。例えば、シャフト６２と支持部材７２とに跨っている部分の被覆層６８に、ソリッドゴムであるウレタンゴムによって形成されたブレード８２が接触している場合には、シャフト６２の端部と接触している部分の被覆層６８が損傷してしまう懸念がある。具体的には、シャフト６２と支持部材７２との間に生じている微小な段差に、被覆層６８が押し付けられることで、被覆層６８が損傷してしまう懸念がある。しかし、前述したように、捕捉部材８４を構成する発泡材は、硬度がアスカーＣ５０度以下の発泡材である。このため、シャフト６２と支持部材７２とに跨っている部分の被覆層６８にブレード８２が接触している場合と比して、被覆層６８の損傷が抑制される。

また、画像形成装置１０においては、被覆層６８においてシャフト６２から突出した部分の損傷が抑制されることで、転写装置３４を備えていない場合と比して、ライフが長くなる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ブレード８２が、ソリッドゴムであるウレタンゴムによって形成されたが、ブレードを金属製の板材等を用いて形成してもよい。

また、上記実施形態では、捕捉部材８４を設けたが、捕捉部材８４が無くてもよい。この場合には、捕捉部材を設けることで生じる作用は生じない。

また、上記実施形態では、捕捉部材８４は、発泡材によって形成されたが、捕捉部材をソリッド材（中実材）によって形成してもよい。しかし、この場合には、捕捉部材８４が発泡材によって形成されることで奏する作用は、奏しない。

１０ 画像形成装置
２２ 転写ベルト（無端ベルトの一例）
３４ 転写装置
５０ 定着装置
５４ 二次転写ロール（転写部材の一例）
６２ シャフト
６２Ａ 外周面
６４ 軸部（突出部の一例）
６８ 被覆層
７２ 支持部材
８２ ブレード（掻取部材の一例）
８４ 捕捉部材

Claims (4)

1. 周回する無端状で、画像を保持する無端ベルトと、
   金属製で円柱状のシャフトと、前記シャフトの外周面を覆う円筒状で、前記シャフトの端部から一部が突出している被覆層と、断面円状で、前記シャフトの軸方向において、前記シャフトと並んで配置され、前記シャフトから突出した前記被覆層の部分を支持する支持部材と、を有し、前記無端ベルトとの間で搬送される記録媒体を挟んで、前記無端ベルトが保持した画像を記録媒体に転写する転写部材と、
   前記シャフトの軸方向の長さの範囲内で前記軸方向に延び、前記被覆層を挟んで前記シャフトの反対側に配置され、前記被覆層に接触して、前記被覆層に付着した物質を掻き取る掻取部材と、
   を備えた転写装置。
2. 前記転写部材と、前記無端ベルトとの間には、画像を記録媒体に転写するための転写電界が形成され、
   前記シャフトの端部から前記軸方向に突出し、前記シャフトと電気的に接続されている金属製の突出部を備え、
   前記支持部材は、絶縁材で形成され、前記シャフトの端部から突出した部分の前記被覆層と、前記突出部との間に配置されている請求項１に記載の転写装置。
3. 前記軸方向において前記掻取部材と並んでおり、かつ、前記被覆層を挟んで、前記シャフト及び前記支持部材の反対側に配置され、前記掻取部材によって前記被覆層から掻き取られ、前記掻取部材の端部からこぼれた物質を捕捉する捕捉部材を備える請求項１又は２に記載の転写装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の転写装置と、
   前記転写装置によって記録媒体に転写された画像を、記録媒体に定着する定着装置と、
   を備える画像形成装置。

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