JPH10198198A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラ転写方式の画像形成装置において、転
写中抜けを防止し、高画質を得る。 【解決手段】 転写ローラ８を芯金２１と中抵抗弾性部
材２２とから構成し、弾性部材２２の周面に長手方向に
一定の角度を有する多数の切れ込み２２ａを設け、突起
部２２ｂを形成する。感光ドラムとの当接部における転
写ローラ８の表層の弾性変形が異方性を有することによ
り、記録材と感光ドラム上のトナー像の摺擦が搬送方向
以外でも生じ、これによって転写中抜けを防止し、高画
質を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、プリンタ、ファックス等とされる画像形成装置に
関し、画像形成プロセス手段により、帯電したトナーを
用いて記録材の面に直接もしくは間接方式で形成したト
ナー画像を記録材面に静電的または機械的に転写する転
写装置に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式の画像形成装
置や静電記録方式の画像形成装置においては、感光体等
の像担持体上に形成されたトナー像を紙等の記録材に転
写する転写手段としてコロナ転写装置が使用されてい
る。このコロナ転写装置は記録材に対して非接触に配置
され、コロナ放電を利用してこの記録材に所定の電荷を
付与し、像担持体上のトナー像を記録材に転写するもの
で、非接触式の転写手段として有効である。しかしなが
らこの転写手段は、コロナ放電の発生のために、高電圧
の印加が必要であったり、またコロナ放電時にオゾンが
発生する等の問題を有している。

【０００３】そこで、近年では比較的低い電圧で転写で
きる接触式の転写手段を使用した画像形成装置が開発さ
れている。この接触式の転写手段は、一般に、記録材の
裏面に導電ローラ等を備え、これに比較的低いバイアス
電圧を印加することにより、像担持体上のトナー像を記
録材に転写するものである。このような接触式の転写手
段は低電圧を印加すればよいので電源が小型にでき、ま
たオゾンの発生量が少ない等のメリットがある。

【０００４】一方、ローラ転写方式などの、像担持体に
転写部材を押し当て、電圧を印加するなどして転写を行
う系では、トナー像の中央部が圧力を受け、ドラムにこ
びりつくことによる転写中抜け、ドラム融着などの弊害
のあることが知られている。

【０００５】又、転写効率を上げるために転写ローラを
駆動し、像担持体と記録材に相対速度差を与え、像担持
体上のトナー像を記録材にこすり付けることも行われて
いるが、印字パターンが縦線などの場合には搬送方向に
相対速度差を設けても、トナー像の凝集は避けられず、
転写中抜けがおきてしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように感光ドラム
などの像担持体に当接する転写ローラにより記録材を像
担持体に押し当てて、転写ローラに設けられた電極より
記録材の裏面に電荷を供給して、像担持体上のトナー像
を静電的に記録材に転写する転写装置においては、像担
持体上のトナー像の輪郭は効率よく記録材に転写される
ものの、中央部があまり転写されない転写中抜けといっ
た現象が発生することがあった。

【０００７】これは像担持体上に静電的に形成された潜
像の輪郭はエッジ効果によって電界強度が強いために中
央部より転写されやすい上に、転写時に記録材と像担持
体の当接圧によりトナー像が圧力を受け、圧力が集中す
る中心部のトナーが塊となって像担持体にこびりつき記
録材に転写されないからであると考えられている。

【０００８】又、記録材の搬送が片側基準の場合、転写
部では片側に突き当てる有効な手段がなく、転写部に斜
めに入った記録材はそのまま斜行していた。従って、転
写部における記録材の搬送の安定性、及び記録材の斜行
などによる印字精度等の問題の解決も望まれている。

【０００９】従って、本発明の主な目的は、中抜け現象
を防止し、高画質を得ることのできるローラ転写方式の
画像形成装置を提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、転写部における記録
材の搬送の安定性、及び記録材の斜行などによる印字精
度の改善できる画像形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体に近接又は当接する転写ローラにより記録材を
像担持体に押し当てて、前記転写ローラから記録材の裏
面に電荷を供給して、前記像担持体上のトナー像を記録
材に転写する画像形成装置において、前記転写ローラ
は、前記像担持体との当接部における弾性変形に異方性
を有することを特徴とする画像形成装置である。

【００１２】前記異方性は、前記転写ローラの長手方向
の方が周方向より顕著であることが好ましい。前記転写
ローラと記録材の当接面内で記録材に張力が働くように
前記転写ローラの弾性変形に異方性を持たせることが好
ましい。前記像担持体との当接面内で前記転写ローラの
弾性変形の異方性に起因する前記転写ローラ長手方向の
記録材搬送力が前記転写ローラ周方向で変化する構造を
有することが好ましい。

【００１３】前記転写ローラは、チューブ状の弾性部材
を有し、その周面に長手方向に傾斜する多数の突起部が
周方向より多く形成されていることが好ましい。好まし
くは、前記多数の突起部は前記弾性部材の周面に多数の
切れ込みを入れることにより形成される。前記多数の突
起部の傾斜する方向は、前記転写ローラの長手方向にお
いて、その中央を境にして逆方向であることが好まし
い。前記転写ローラは、一方向に傾斜する切れ込みとそ
の反対方向に傾斜する切れ込みの割合を周方向において
変化することが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００１５】実施例１ 本発明の実施例１について、図１〜図６により説明す
る。図６に本実施例の画像形成装置が示される。

【００１６】同図において、画像形成装置は、略中央に
像担持体である感光ドラム１を有し、その周りに帯電ロ
ーラ２、レーザー露光装置３、現像装置５、転写ローラ
８、及びクリーニング装置１０などを備えている。

【００１７】感光ドラム１は矢印方向に回転し、バイア
ス電源１５に接続された帯電ローラ２によって一様に帯
電される。レーザ露光装置３から発せられたレーザー光
は反射ミラー４で反射され感光ドラム１へ照射され、感
光ドラム１上に静電潜像が形成される。トナー容器７の
中にはトナー６が充填されており、現像スリーブ５ａの
回転に伴い、適量のトナーが適度の帯電を受けた後、感
光ドラム１上に供給されている。現像スリーブ５ａ上の
トナーは感光ドラム１の静電潜像に付着し、潜像が現像
されトナー像として可視化される。

【００１８】給紙ローラ１４はペーパーカセット１３よ
りタイミングをとって記録材９を１枚ずつ給紙し、感光
ドラム１上の可視化されたトナーが転写ローラ８により
記録材上に転写される。転写されずに感光ドラム１上に
残った転写残トナーはクリーニングブレード１０ａによ
り廃トナー容器１１に収納され、表面をクリーニングさ
れた感光ドラム１は繰り返し次の画像形成プロセスに入
る。

【００１９】またトナー像をのせた記録材９は定着器１
２によって加熱、加圧を受けトナー像が記録材上に永久
定着され、搬送ローラ１６によってトレイ１７に排紙さ
れる。

【００２０】次に本実施例の転写ローラについて詳細に
説明する。

【００２１】本実施例の転写ローラ８は、図２に示すよ
うに、金属芯金２１の外周部にＥＰＤＭやＮＢＲなどに
カーボンブラック、金属粉などのフィラーを分散させた
単泡スポンジゴムや、イオン導電性を持つ発泡ウレタン
ゴムなどの中抵抗弾性部材２２をチューブ状に形成して
後、表面の弾性変形に異方性を持たせるため、即ち、圧
力を加えられた方向と異なる方向に弾性変形するよう
に、研磨工程により金属芯金２１に対して一定の角度の
切れ込み２２ａが長手方向にわたって一様に入ってい
る。即ち、一定の角度の切れ込み２２ａを入れたことに
より、切れ込み角度と同一角度の多数の突起部２２ｂが
形成されている。

【００２２】芯金に植毛を施したファーブラシなどにお
いて、植毛方向を芯金方向に斜めに倒しても同様の効果
を得ることができる。また通常のソリッドローラをロー
ラ長手方向に研磨して同様の効果を得ることができる。
また通常のソリッドローラをローラ長手方向に研磨し
て、研磨目順方向と逆方向の搬送力差を利用してもよい
だろう。

【００２３】図１に転写ローラ８の使用形態の模式図を
示す。転写ローラ８は感光ドラム１に当接しており、当
接ニップ部を記録材が通過する。金属芯金２１には不図
示の高圧電源により適当なバイアス電位が与えられ、中
抵抗弾性部材２２と感光ドラム１の間に形成される電場
により感光ドラム１上のトナー像を介在する記録材上に
転写する。

【００２４】基台２５には転写ローラ８の転写軸受２４
に対応する位置に加圧バネ２３が取付けられ、加圧バネ
２３は転写軸受２４を介して転写ローラ８の感光ドラム
１への当接圧を調整する。転写軸受２４は加圧バネ２３
の加圧方向、図中上下方向にのみ動きの自由度があり、
転写ローラ８が長手方向に移動しようとしたときの規制
板の役割も兼ねている。加圧バネ２４によって生じる転
写ローラ８の感光ドラム１に対する当接圧で転写ローラ
８は自身の弾性により弾性変形する。

【００２５】図３に転写ローラ８と感光ドラム１の当接
部分の拡大断面図を示した。

【００２６】図中２６はトナー像である。中抵抗弾性部
材２２には斜めに切れ込み２２ａが入っているため当接
方向に圧力がかかると切れ込み方向に応じて中抵抗弾性
部材２２の突起部２２ｂがたわみ、転写ローラ８には矢
印ｂにて示した力がはたらく。この転写ローラ８の移動
は転写軸受２４によって規制され長手方向には動くこと
がないので、反作用を受けて転写ローラ表面のドラム当
接部には矢印ａの力が働く。この際感光ドラム１と転写
ローラ８の間に記録材９があるときは記録材９に力が加
わり、転写ローラ８の長手方向に搬送されることにな
る。

【００２７】記録材９が例えばＯＨＰ用のトランスペア
レンシーフィルムである場合、トナー像２６は転写ロー
ラ８の当接圧を受けて凝集し感光ドラム１との付着力が
増すが、記録材９には矢印ａ方向に搬送力があるため記
録材とトナー像が摺擦されて、記録材の搬送方向以外で
も記録材にトナー像がこすり付けられることから転写中
抜けを防止することができる。

【００２８】上述のように記録材９は、転写ローラ８の
感光ドラム１との当接部を搬送されている間、転写ロー
ラ長手方向、図３中にて矢印ａ方向の搬送力を受ける。

【００２９】転写ローラ８の感光ドラム１との当接部
は、図４に示すような軌跡で当接ニップを通過するの
で、記録材も転写ニップ内でこのような搬送力変化を受
ける。記録材９が受ける転写ローラ長手方向の搬送力
は、転写ローラ８の中抵抗弾性部材２２に設けられた切
れ込み２２ａの角度と材料の弾性係数によって決めら
れ、転写ローラ８の周方向の記録材の搬送を乱さないよ
うに十分小さく設定されなければならない。

【００３０】また記録材９は転写ローラ８の長手方向に
搬送力を受けることから、通紙が片側基準である場合な
どは寄り規制板を設置するだけで紙の搬送を安定して片
側に突き当てて制御することが可能となる。

【００３１】本実施例の効果を確認するため画像評価を
行った。記録材にはＯＨＰ用トランスペアレンシーフィ
ルムを使用した。斜めの切込みが入っていないソリッド
ローラを従動の状態で印刷を行ったところ、図５（ｂ）
の模式図に示すような文字中抜けが発生したが、実施例
１に示す斜めの切れ込みを施したソリッド転写ローラを
従動の状態で印刷を行ったところ、図５（ａ）に示す模
式図のように文字中抜けがなく、高品質の画像を得るこ
とができた。

【００３２】以上のように本実施例においては、転写ロ
ーラが、その弾性部材の長手方向に切れ込みを入れたこ
とによって、感光ドラムとの当接部における弾性変形が
異方性を有し、これによって記録材と感光ドラム上のト
ナー像の摺擦が記録材の搬送方向以外でも生じ、その結
果、転写中抜けを防止することができ、高画質を得るこ
とができた。

【００３３】実施例２ 次に、本発明の実施例２について図７〜図９により説明
する。実施例１においては、転写ローラ８の切れ込みの
方向が一方向であったが、本実施例の転写ローラ８は、
切れ込み２２ａの方向を、図７に示すように、長手方向
の中央を境にして対称とした。

【００３４】図８には実施例２の転写ローラの使用形態
を模式的に示した。転写ローラの使用の形態は実施例１
の場合と同様である。実施例２においては転写ローラの
長手方向で切れ込みの方向を変化させている。転写ロー
ラと感光ドラムの当接圧によって切れ込み方向に転写ロ
ーラの表面がたわむ。

【００３５】記録材９が転写ローラ８と感光ドラム１の
転写ニップ部を通過する際には記録材９は中央を境に図
８に示した矢印Ａ及びＢの方向に搬送力を受け、転写ロ
ーラ長手方向の記録材面内には張力が働く。給紙から何
らかの原因でたわんだ状態で記録材が転写ニップ部に侵
入してきた場合にも張力によってたるみが矯正され、し
わなどが生じなくなり、記録材の搬送はより安定化す
る。

【００３６】また本実施例の変形例として、図９に示す
ように、左より搬送力を生む切れ込みと右よりの搬送力
を生む切れ込みの割合を転写ローラ周方向において変化
させることにより、記録材上に生じる張力を維持したま
ま、全体のバランスとしての転写ローラ軸方向の搬送力
の向きを逆転させることが可能となる。

【００３７】図９に示すように、搬送方向が周期的に切
り替わるように転写ローラに切れ込みを入れておくこと
により、中央基準通紙の場合においてもしわを防止しつ
つ、中抜けを起こさない転写を可能とするものである。

【００３８】又、切れ込みの幅と間隔を変化させること
により、転写ローラ表面の単位長さ当りの弾性を変化さ
せても同様の効果を得ることができる。

【００３９】

【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、転写ローラが、像担持体との当接部における
弾性変形に異方性を有することにより、記録材と前記像
担持体上のトナー像が弾性変形の異方性を持つ方向に摺
擦され、転写中抜けが防止され、高品質画像を得ること
ができる。また弾性変形の異方性により記録材の寄り制
御が可能となるため、斜行を防止することができる。

【００４０】更に前記像担持体との当接面内で前記転写
ローラの弾性変形の異方性に起因する前記転写ローラ長
手方向の記録材搬送力が前記転写ローラ周方向で変化す
る構造を有することにより、転写ニップ内の記録材に張
力を働かせて、しわの防止及び矯正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の転写ローラ周辺を示す説明
図である。

【図２】実施例１の転写ローラの断面図である。

【図３】実施例１の転写ローラの作用を説明するための
説明図である。

【図４】実施例１において、転写ニップ部における転写
ローラ突起部の動きを示す説明図である。

【図５】実施例１の効果を示すための説明図である。

【図６】実施例１の画像形成装置の概略構成図である。

【図７】実施例２の転写ローラの断面図である。

【図８】実施例２の転写ローラ周辺を示す説明図であ
る。

【図９】実施例２の変形例の転写ローラの効果を説明す
るための転写ローラ周面の搬送方向を示す展開図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ８ 転写ローラ ２２ 中抵抗弾性部材 ２２ａ 切れ込み ２２ｂ 突起部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に近接又は当接する転写ローラ
   により記録材を像担持体に押し当てて、前記転写ローラ
   から記録材の裏面に電荷を供給して、前記像担持体上の
   トナー像を記録材に転写する画像形成装置において、 前記転写ローラは、前記像担持体との当接部における弾
   性変形に異方性を有することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記異方性は、前記転写ローラの長手方
   向の方が周方向より顕著であることを特徴とする請求項
   １の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写ローラと記録材の当接面内で記
   録材に張力が働くように前記転写ローラの弾性変形に異
   方性を持たせることを特徴とする請求項１の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記像担持体との当接面内で前記転写ロ
   ーラの弾性変形の異方性に起因する前記転写ローラ長手
   方向の記録材搬送力が前記転写ローラ周方向で変化する
   構造を有することを特徴とする請求項１の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記転写ローラは、チューブ状の弾性部
   材を有し、その周面に長手方向に傾斜する多数の突起部
   が周方向より多く形成されていることを特徴とする請求
   項１の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記多数の突起部は前記弾性部材の周面
   に多数の切れ込みを入れることにより形成されることを
   特徴とする請求項５の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記多数の突起部の傾斜する方向は、前
   記転写ローラの長手方向において、その中央を境にして
   逆方向であることを特徴とする請求項５の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 前記転写ローラは、一方向に傾斜する切
   れ込みとその反対方向に傾斜する切れ込みの割合が周方
   向において異なることを特徴とする請求項６の画像形成
   装置。