図面 (/)

技術 転写装置及び画像形成装置

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 瀬古真路田中大輔墨田稔久
出願日 2014年2月13日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2014-025645
公開日 2015年8月24日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2015-152731
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における帯電・転写・分離
主要キーワード タクタイルセンサ 反発荷重 外側上面 送出ロール 摺動負荷 プッシュプルゲージ トナー供給体 張力付与ロール
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年8月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

本発明の課題は、筋状の転写不良を抑制することである。

解決手段

転写装置50は、周回移動する転写体52と、軸受部102に支持されて転写体52に従動回転しながら、像保持体42に保持されたトナー像を転写体52に転写させる転写部材54と、を備え、軸受部102による転写部材54の摺動負荷Y(N)と、転写体52に対する転写部材54の接触圧力X(Pa)との関係は、Y≦0.02X−1.07、及び、X≦95を満たす。

概要

背景

特許文献1には、内周面算術平均粗さをRat(μm)の中間転写ベルトと、中間転写ベルトに懸架される複数の懸架ロールと、が開示されている。そして、特許文献1には、少なくとも1つの懸架ロールの外周面の算術平均粗さをRar(μm)としたとき、1.0≦Rat≦3.5、1.0≦Rar≦3.5及び2.5≦Rat+Rar≦6.0の関係を満たす画像形成装置の構成が開示されている。

特許文献2には、像担持体12に当接しつつ回転し、像担持体12を帯電させるローラ状の帯電部材14と、帯電部材14に常時接触しつつ回転するとともに、表面に弾性層が形成されたローラ状のクリーニング部材100と、が開示されている。そして、特許文献2には、クリーニング部材100の弾性層100Bの圧縮率50% における反発荷重が30kPa以下である画像形成装置の構成が開示されている。

特許文献3には、導体かつ剛体であって、中間転写ベルトにトナー像転写させる転写ロール、が開示されている。そして、特許文献3には、転写ロールに1000V印加した時の中間転写ベルトの表面抵抗率が1×1012(Ω/cm2)以下であり、かつ転写電流が8〜20μAの範囲内において、前記中間転写ベルトの転写ロール側の面の算術平均粗さRa(B)と転写ロールの表面の算術平均粗さRa(R)の和が1.2(μm)以下である画像形成装置の構成が開示されている。

概要

本発明の課題は、筋状の転写不良を抑制することである。転写装置50は、周回移動する転写体52と、軸受部102に支持されて転写体52に従動回転しながら、像保持体42に保持されたトナー像を転写体52に転写させる転写部材54と、を備え、軸受部102による転写部材54の摺動負荷Y(N)と、転写体52に対する転写部材54の接触圧力X(Pa)との関係は、Y≦0.02X−1.07、及び、X≦95を満たす。

目的

本発明の課題は、筋状の転写不良を抑制することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

周回移動する転写体と、軸受部に支持されて前記転写体に従動回転しながら、像保持体に保持されたトナー像を前記転写体に転写させる転写部材と、を備え、前記軸受部による前記転写部材の摺動負荷Y(N)と、前記転写体に対する前記転写部材の接触圧力X(Pa)との関係は、Y≦0.02X−1.07、及び、X≦95を満たす、転写装置

請求項2

前記転写部材は、外周面が金属製のロールである、請求項1記載の転写装置。

請求項3

前記転写部材は、外径がφ7mm以下である、請求項1又は2記載の転写装置。

請求項4

像保持体と、前記像保持体に形成された潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記現像装置により現像され、前記像保持体に保持されたトナー像を前記転写部材によって前記転写体に転写させる、請求項1〜3何れか1項記載の転写装置と、を備えた画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、転写装置及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

特許文献1には、内周面算術平均粗さをRat(μm)の中間転写ベルトと、中間転写ベルトに懸架される複数の懸架ロールと、が開示されている。そして、特許文献1には、少なくとも1つの懸架ロールの外周面の算術平均粗さをRar(μm)としたとき、1.0≦Rat≦3.5、1.0≦Rar≦3.5及び2.5≦Rat+Rar≦6.0の関係を満たす画像形成装置の構成が開示されている。

0003

特許文献2には、像担持体12に当接しつつ回転し、像担持体12を帯電させるローラ状の帯電部材14と、帯電部材14に常時接触しつつ回転するとともに、表面に弾性層が形成されたローラ状のクリーニング部材100と、が開示されている。そして、特許文献2には、クリーニング部材100の弾性層100Bの圧縮率50% における反発荷重が30kPa以下である画像形成装置の構成が開示されている。

0004

特許文献3には、導体かつ剛体であって、中間転写ベルトにトナー像転写させる転写ロール、が開示されている。そして、特許文献3には、転写ロールに1000V印加した時の中間転写ベルトの表面抵抗率が1×1012(Ω/cm2)以下であり、かつ転写電流が8〜20μAの範囲内において、前記中間転写ベルトの転写ロール側の面の算術平均粗さRa(B)と転写ロールの表面の算術平均粗さRa(R)の和が1.2(μm)以下である画像形成装置の構成が開示されている。

先行技術

0005

特開2009−115886号公報
特開2010−282236号公報
特許第4649986号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明の課題は、筋状の転写不良を抑制することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明の請求項1記載の転写装置は、周回移動する転写体と、軸受部に支持されて前記転写体に従動回転しながら、像保持体に保持されたトナー像を前記転写体に転写させる転写部材と、を備え、前記軸受部による前記転写部材の摺動負荷Y(N)と、前記転写体に対する前記転写部材の接触圧力X(Pa)との関係は、Y≦0.02X−1.07、及び、X≦95を満たしている。

0008

本発明の請求項2記載の転写装置は、請求項1記載の転写装置において、前記転写部材は、外周面が金属製のロールである。

0009

本発明の請求項3記載の転写装置は、請求項1又は2記載の転写装置において、前記転写部材は、外径がφ7mm以下である。

0010

本発明の請求項4記載の画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体に形成された潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記現像装置により現像され、前記像保持体に保持されたトナー像を前記転写部材によって前記転写体に転写させる、請求項1〜3何れか1項記載の転写装置と、を備えている。

発明の効果

0011

本発明の請求項1の転写装置によれば、Y>0.02X−1.07、及び、X≦95の関係を満たす転写装置に比べて、筋状の転写不良が抑制される。

0012

本発明の請求項2の転写装置によれば、転写部材の外周面がゴム製のロールである転写装置に比べて、斑点状の転写不良が抑制される。

0013

本発明の請求項3の転写装置によれば、転写部材の外径がφ7mmよりも大きい転写装置に比べて、転写体の駆動トルクを小さくできる。

0014

本発明の請求項4の画像形成装置によれば、Y>0.02X−1.07、及び、X≦95の関係を満たす転写装置を備えた画像形成装置に比べて、画像形成不良が抑制される。

図面の簡単な説明

0015

実施形態の画像形成装置の概略図(背面図)である。
実施形態の画像形成装置を構成する1次転写ロール及びその周辺の概略図(背面図)である。
実施形態の転写装置における、軸受部による1次転写ロールの摺動負荷Y(N)及び中間転写ベルトに対する1次転写ロールの接触圧力X(Pa)の関係を求める実験(実験1〜15)の条件及び結果を示す表である。
実験1〜15の結果を表すグラフ(軸受部による1次転写ロールの摺動負荷Y(N)と、中間転写ベルトに対する1次転写ロールの接触圧力X(Pa)との関係)である。

実施例

0016

本実施形態の一例を、図面に基づき説明する。まず、画像形成装置の全体構成及び動作を説明し、次いで、本実施形態の要部(転写装置)について説明することとする。なお、以下の説明では、図1及び図2に矢印Hで示す方向を装置高さ方向、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。

0017

<画像形成装置の全体構成>
《全体》
画像形成装置10は、画像形成部8と、制御部24と、を含んで構成されている。以下、図1を参照しつつ説明する。

0018

画像形成部8は、媒体収容部12と、トナー画像形成部14と、搬送部16と、定着装置18と、排出部20と、補給機構22と、を備えている。画像形成部8は、後述する記録媒体Pに画像を形成するようになっている。なお、制御部24は、画像形成装置10の各部の動作を制御するようになっている。

0019

《画像形成部》
〔トナー画像形成部〕
トナー画像形成部14は、画像形成ユニット40Y、40M、40C、40Kと、中間転写ユニット50と、を備えている。ここで、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)は、トナー色の一例である。ここで、中間転写ユニット50は、転写装置の一例である。

0020

また、画像形成ユニット40Y、40M、40C、40Kにおいては、用いられるトナー以外はほぼ同様の構成である。そこで、図1では、画像形成ユニット40M、40C、40Kを構成する各部の符号が省略されている。

0021

〈画像形成ユニット〉
画像形成ユニット40Yは、感光体ドラム42Yと、帯電装置44Yと、露光装置30Yと、現像装置46Yと、除去装置48Yと、を備えている。同じように、画像形成ユニット40M、40C、40Kは、各色に対応するように、感光体ドラム42M、42C、42Kと、帯電装置44M、44C、44Kと、露光装置30M、30C、30Kと、現像装置46M、46C、46Kと、除去装置48M、48C、48Kと、を備えている。以下の説明では、画像形成ユニット40Y、40M、40C、40K及びこれらを構成する各部材について、トナー色(Y、M、C、K)毎の区別が不要な場合は添字Y、M、C、Kを省略する。

0022

各画像形成ユニット40Y、40M、40C、40Kでは、各感光体ドラム42Y、42M、42C、42Kの外周面にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、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。また、画像形成ユニット40Y、40M、40C、40Kは、全体として、装置幅方向に対して各画像形成ユニット40が傾斜して並んだ状態で配置されている(図1参照)。

0023

(感光体ドラム)
感光体ドラム42は、現像装置46によって現像されたトナー画像を保持する機能を有する。感光体ドラム42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(矢印R1方向(図1参照))に回転駆動されるようになっている。感光体ドラム42は、アルミ製の基材と、この基材上に、下引き層電荷発生層及び電荷輸送層の順で形成された感光層(図示省略)と、を備えている。ここで、感光体ドラム42は、像保持体の一例である。

0024

(帯電装置)
帯電装置44は、感光体ドラム42の自軸方向(装置奥行き方向)に沿って配置されている。帯電装置44は、帯電ロール440と、クリーニングロール450と、を備えている。帯電ロール440の軸(図示省略)には、感光体ドラム42の外周面を帯電させるために必要な電圧が印加されるようになっている。そして、帯電ロール440は、感光体ドラム42の外周面を負極性に帯電させるようになっている。クリーニングロール450は、帯電ロール440の外周面に付着したトナー、外添剤紙粉、埃等の不純物を除去するようになっている。

0025

〈露光装置〉
露光装置30は、帯電装置44により帯電された感光体ドラム42の外周面に、潜像を形成する機能を有する。露光装置30は、制御部24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て、発光ダイオードアレイ(図示省略)から露光光出射するようになっている。そして、この露光光は帯電装置44により帯電された感光体ドラム42の外周面を照射し、当該外周面に潜像を形成するようになっている。

0026

(現像装置)
現像装置46は、感光体ドラム42に形成された潜像をトナー像として現像する機能を有する。現像装置46は、感光体ドラム42の自軸方向に沿って配置されている。現像装置46は、感光体ドラム42の外周面へトナーを供給するトナー供給体46Aと、トナー供給体46Aへトナー及びキャリアを含む現像剤を搬送する複数の搬送部材46Bと、現像装置46内のトナーの濃度を検出するトナー濃度センサ60と、を備えている。

0027

トナー濃度センサ60は、トナーとキャリアとを含む現像剤の透磁率がそのトナー濃度に応じて変化することを利用し、現像装置46内の現像剤の透磁率を検出し、検出結果に基づいてトナー濃度を算出するようになっている。

0028

(除去装置)
除去装置48は、感光体ドラム42の外周面に形成されたトナー画像が中間転写ベルト52に1次転写された後、感光体ドラム42の外周面に転写されずに残ったトナー、外添剤等を、感光体ドラム42の外周面から除去する機能を有する。除去装置48は、感光体ドラム42の自軸方向に沿って配置され、感光体ドラム42の外周面に接触するブレード48Aを備えている。

0029

〈中間転写ユニット〉
中間転写ユニット50は、各感光体ドラム42に保持された各色のトナー画像を重畳させて、記録媒体Pに転写させる機能を有する。中間転写ユニット50は、中間転写ベルト52と、複数(4つ)の1次転写部100と、駆動ロール56と、2次転写ロール58と、を備えている。また、各1次転写部100は、1次転写ロール54と、一対の軸受部102と、圧縮ばね102と、を備えている(図2参照)。ここで、1次転写ロール54は、転写部材の一例である。また、中間転写ベルト52は、転写体の一例である。

0030

中間転写ベルト52は、無端状のベルトとされている。複数(4つ)の1次転写ロール54及び駆動ロール56は、中間転写ベルト52の内周面に接触するように配置されている。中間転写ベルト52は、その内周面に接触する複数(4つ)の1次転写ロール54、駆動ロール56、張力付与ロール59等によって姿勢が決められており、正面側から見て、装置幅方向に対して傾斜している。そして、中間転写ユニット50における、装置高さ方向下側に向く外周面には、装置幅方向に対して傾斜して並んだ各画像形成ユニット40を構成する各感光体ドラム42の外周面が接触している。

0031

駆動ロール56は、中間転写ベルト52を挟んで、2次転写ロール58に対向するように配置されて、駆動源(図示省略)により自軸周りに回転されるようになっている。また、各1次転写ロール54は、中間転写ベルト52を挟んで、各感光体ドラム42の自軸中心を通る装置高さ方向に沿った仮想直線に対して、中間転写ベルト52の周回移動方向(矢印R2方向)下流側にオフセットした状態で配置されている。このため、中間転写ベルト52は、感光体ドラム42の外周面に巻き掛けられた状態で、周回移動するようになっている(図2参照)。

0032

1次転写ロール54は、1次転写に必要な電圧が印加されることにより、各感光体ドラム42Y、42M、42C、42Kの外周面に形成されたトナー画像を、中間転写ベルト52の外周面に1次転写させるようになっている。

0033

2次転写ロール58は、2次転写に必要な電圧が印加されることにより、中間転写ベルト52の外周面に1次転写されたトナー画像を、記録媒体Pに2次転写させるようになっている。

0034

なお、中間転写ユニット50は、画像形成装置本体10Aから取り外し可能に構成されている。そのため、中間転写ベルト52は、一例として、寿命になった場合(中間転写ベルト52の機能を果たせなくなった場合)、画像形成装置本体10Aから取り外されて交換できるようになっている。

0035

以上のとおり、中間転写ユニット50について、簡単に説明したが、中間転写ユニット50及び中間転写ユニット50を構成する1次転写部100は、本実施形態の要部であるため、後述する。

0036

〔補給機構〕
補給機構22Y、22M、22C、22Kは、現像剤を現像装置46Y、46M、46C、46Kへ補給する機能を有する。なお、各補給機構22による、現像装置46への現像剤の補給動作は、トナー濃度センサ60の検出結果に基づいて行われるようになっている。

0037

〔搬送部〕
搬送部16は、媒体収容部12に収容された記録媒体Pを、後述する排出部20に搬送する機能を有する。搬送部16は、送出ロール16Aと、複数の搬送ロール対16Bと、反転搬送部16Dと、後述する排出ロール16Eと、を備えている。送出ロール16Aは、媒体収容部12に収容された記録媒体Pを、排出ロール16Aよりも記録媒体Pの搬送方向下流側へ送り出すようになっている。複数の搬送ロール対16Bは、送出ロール16Aにより送り出された記録媒体Pが搬送される搬送路16Cに沿って配置されている。そして、複数の搬送ロール対16Bは、送出ロール16Aによって送り出された記録媒体Pを対向ロール56と2次転写ロール58との対向位置(2次転写位置T2)へ搬送するようになっている。

0038

また、搬送部16には、記録媒体Pの両面に画像形成を行うことができるように、記録媒体Pの表裏反転させて搬送させる反転搬送部16Dが設けられている。反転搬送部16Dは、画像形成装置10を正面側から見て、搬送路16Cを挟んで中間転写ユニット50の反対側に設けられている。反転搬送部16Dは、表面にトナー画像が定着された記録媒体Pをスイッチバックさせる。その後、反転搬送部16Dは、記録媒体Pの裏面が中間転写ベルト52の外周面に対向するように、記録媒体Pを、2次転写位置T2に搬送させるようになっている。

0039

〔定着装置〕
定着装置18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に定着させる機能を有する。定着装置18は、定着ロール18Aと、加圧ロール18Bと、を備えている。定着装置18は、2次転写位置T2に対し、記録媒体Pの搬送方向下流側に配置されている。定着ロール18Aは、記録媒体Pにおけるトナー画像が転写された側に配置され、その内周面側にハロゲンヒータ(図示省略)が配置されている。加圧ロール18Bは、搬送路16Cを搬送され、定着ロール18Aとの対向位置T3(図1参照)を通過する記録媒体Pを、定着ロール18Aに向けて加圧するようになっている。

0040

〔排出部〕
排出部20は、定着装置18よりも記録媒体Pの搬送方向下流側であって、画像形成装置10本体の外側上面の一部に、形成されている。トナー画像が定着された記録媒体Pは、搬送路16Cにおける定着装置18と排出部20との間の部位に設けられた排出ロール16Eによって、排出部20に排出されるようになっている。

0041

<画像形成装置の動作>
次に、画像形成装置10における動作について、図1を参照しつつ説明する。

0042

制御部24は、外部装置(一例としてPC)から画像信号が送信されると、画像形成装置10を作動させる。制御部24は、この画像信号を、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像データに変換する。そして、これらの各色の画像データは、露光装置30に出力される。

0043

続いて、露光装置30から各色の画像データに応じて出射された露光光は、帯電装置44により帯電された感光体ドラム42の外周面に入射される。そして、各感光体ドラム42の外周面には、各色の画像データに対応した潜像が形成される。

0044

さらに、各感光体ドラム42の外周面に形成された潜像は、各現像装置46によって、各色のトナー画像として現像される。

0045

そして、各感光体ドラム42の外周面の各色のトナー画像は、各感光体ドラム42が対向する各1次転写ロール54によって、中間転写ベルト52の外周面に1次転写される。

0046

一方、記録媒体Pは、中間転写ベルト52の外周面であってトナー画像が1次転写された部位が周回移動することで、2次転写位置T2に到達するタイミングに合わせるように、媒体収容部12から送り出され、2次転写位置T2へ搬送される。そして、2次転写位置T2に搬送されて通過する記録媒体Pには、中間転写ベルト52の外周面に1次転写されたトナー画像が2次転写される。

0047

続いて、トナー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置18に向かって搬送される。そして、トナー画像は、定着装置18を構成する定着ロール18A及び加圧ロール18Bによって加熱、加圧されて、記録媒体Pに定着される。

0048

トナー画像が定着された記録媒体Pは、排出部20に排出され、画像形成動作が終了する。

0049

なお、記録媒体Pの両面に画像を形成する場合は、記録媒体Pは、定着装置18で表面にトナー画像が定着された後、反転搬送部16Dに搬送される。そして、表面にトナー画像が定着された記録媒体Pは、反転搬送部16Dでスイッチバックされる。その後、記録媒体Pは、2次転写位置T2で裏面にトナー画像が2次転写され、更に定着装置18で2次転写されたトナー画像が定着される。最後に、両面にトナー画像が定着された記録媒体Pは、排出部20に排出され、画像形成動作が終了する。

0050

<要部(1次転写部及び中間転写ユニット50)の構成>
次に、本実施形態の要部である1次転写部100及び中間転写ユニット50について、図面を参照しつつ説明する。

0051

《1次転写部》
1次転写部100は、図2に示されるとおり、1次転写ロール54と、軸受部102と、圧縮ばね104と、を備えている。

0052

〔1次転写ロール〕
1次転写ロール54は、長尺状であって、中間転写ベルト52の内周面に接触する接触部54Aと、接触部54Aの両端部から突起した一対の突起部54Bと、を備えている。接触部54Aは、外径φ6(mm)の外周面を有する円柱状の部材とされている。なお、1次転写ロール54は、一例として金属製のロールとされている。

0053

〔軸受部〕
軸受部102は、長尺状の部材であって、その一端側には、貫通穴102Aが形成されている。軸受部102は、1次転写ロール54の両端(一対の突起部54B)を支持しており、滑り軸受として機能するようになっている。

0054

〔圧縮ばね〕
圧縮ばね104は、軸受部102に対して装置高さ方向上側に配置され、軸受部102の他端部と、中間転写ユニット50の筐体の一部106とに、圧縮された状態で挟まれている。そして、圧縮ばね104は、軸受部102を装置高さ方向上側から下側に押圧するようになっている。

0055

〔1次転写ロール、軸受部及び圧縮ばねの関係〕
軸受部102に支持された1次転写ロール54は、圧縮ばね104が軸受部102を押圧することにより、中間転写ベルト52の内周面を押圧している。そして、中間転写ベルト52が矢印R2の方向に周回移動すると、1次転写ロール54は、中間転写ベルト52から摩擦力を受けて、自軸周りに(矢印R3方向に)従動回転するようになっている。

0056

《1次転写ロールの摺動負荷Y(N)と1次転写ロールの接触圧力X(Pa)の関係》
次に、軸受部102による1次転写ロール54の摺動負荷Y(N)(以下、摺動負荷Y(N)という。)と、中間転写ベルト52に対する1次転写ロール54の接触圧力X(Pa)(以下、接触圧力X(Pa)という。)との関係について説明する。

0057

本実施形態の中間転写ユニット50において、上記関係は、以下の[式1]を満たす関係とされている。
[式1] Y≦0.02X−1.07、及び、X≦95

0058

〔接触圧力X(Pa)〕
1次転写ロール54は、図2に示されるように、中間転写ベルト52の内周面における1次転写ロール54が接触する部位に対し、装置高さ方向上側に配置されている。そして、1次転写ロール54は、圧縮ばね104に押圧された軸受部102に支持されながら、中間転写ベルト52の内周面を押圧している。したがって、接触圧力X(Pa)とは、1次転写ロール54及び軸受部102の自重に起因する圧力と、一対の圧縮ばね104の押圧力に起因する圧力と、の和に相当する。

0059

〔摺動負荷Y(N)〕
1次転写ロール54は、図2に示されるように、画像形成動作時において中間転写ベルト52が周回移動することに伴い中間転写ベルト52に従動し、矢印R3方向に力を受けて回転する。一方、この期間中、1次転写ロール54は、軸受部102から転がり抵抗摩擦)を受ける。ここで、摺動負荷Y(N)とは、この転がり抵抗に相当する物理量である。なお、本実施形態では、画像形成動作時における中間転写ベルト52が周回移動する速度(以下、プロセス速度という。)は、一例として、126(mm/s)とされている。

0060

以上のとおり、本実施形態の中間転写ユニット50は、前述した構成の1次転写部100を備えるとともに、[式1]を満たすように構成されている。

0061

〔[式1]の根拠
次に、[式1]の根拠([式1]を導き出した試験)について図面を参照しつつ説明する。

0062

試験方法
本試験は、画像形成装置10において、1次転写ロール54を用いて、記録媒体PとしてA4サイズの用紙10、000枚に、用紙の印字領域全体カラー5% 印字を行い、画質官能評価することで行っている。本試験は、図3に示される表のとおり、接触圧力X(Pa)と、摺動負荷Y(N)との組み合わせを、15種類(試験1〜15)設定して行っている。

0063

ここで、接触圧力X(Pa)は、ばね定数の異なる複数の圧縮ばね104を用いることで設定されている。また、摺動負荷Y(N)は、軸受部102において、穴径の異なる複数の貫通穴102Aを用いることで設定されている。

0064

(接触圧力X(Pa)の測定方法
接触圧力X(Pa)の測定は、複数の圧縮ばね104のうちから選択した圧縮ばね104を1次転写部100に取り付けて、1次転写ロール54と中間転写ベルト52とで形成されるニップ部(以下、1次転写ニップ部という。)の圧力を測定している。この測定では、タクタイルセンサステムI−SCAN(ニッタ株式会社製)を用いて行われている。

0065

(摺動負荷Y(N)の測定方法)
摺動負荷Y(N)の測定は、以下のように行われる。まず、この測定では、複数の軸受部102のうちから選択した軸受部102に1次転写ロール54を取り付け、1次転写ロール54の接触部54Aにの一端部を固定し、1次転写ロール54に紐を巻き付ける。次いで、紐の他端部をプッシュプルゲージ(株式会社イマダ製)に固定し、等速で紐を引張ながら引張力を測定する。そして、この測定された引張力が、摺動負荷Y(N)とされる。

0066

(官能評価の方法)
画質の官能評価は、用紙の搬送方向に沿った筋状の画像形成不良(以下、筋状の画像形成不良という。)が発生しているか否かを目視で観察して評価することで行っている。そして、画質の官能評価では、目視で観察した結果、筋状の画像形成不良が発生していない場合を合格、発生している場合を不合格としている。なお、筋状の画像形成不良については、後述する。

0067

〈実験結果〉
図3の表に示されるように、試験1〜9では、A4サイズの用紙50、000枚に、用紙の印字領域全体にカラー5% 印字を行った後、用紙の搬送方向に沿った筋状の画像形成不良が発生していない。これに対して、試験10〜15では、A4サイズの用紙10、000枚に、用紙の印字領域全体にカラー5% 印字を行った後、用紙の搬送方向に沿った筋状の画像形成不良が発生している。つまり、本試験によれば、試験1〜9は合格、試験10〜15は不合格とされている。

0068

また、図4に示されるように、試験1〜15の条件(接触圧力X(Pa)及び摺動負荷Y(N))を、横軸に接触圧力X(Pa)、縦軸に摺動負荷Y(N)とする2次元のグラフにプロットする。この際、合格である試験1〜9については○ 、不合格である試験10〜15については×とする。そうすると、このグラフにおいて、○ と×との境界に、Y=0.02X−1.07なる直線を引くことができる。

0069

そして、図4のグラフにおいて、Y≦0.02X−1.07の場合、本試験が合格となった領域とされ、Y>0.02X−1.07の場合、本試験が不合格となった領域とされる。

0070

<本実施形態の作用>
以下、本実施形態の作用について、図面を参照しつつ説明する。まず、前述した筋状の画像形成不良の発生メカニズムについて説明する。次いで、本実施形態の作用を比較例(比較例1及び比較例2)と比較して説明する。以下の説明において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いて説明する。

0071

〔筋状の画像形成不良の発生メカニズム〕
筋状の画像形成不良は、1次転写ロール54が何らかの原因により中間転写ベルト52に従動回転されない場合に発生する。そして、1次転写ロール54が中間転写ベルト52に従動回転されない場合、以下のようなメカニズムにより、筋状の画像形成不良が発生する。画像形成装置10内のトナー、外添剤、キャリア、紙粉、埃等の不純物(以下、不純物という。)が中間転写ベルト52の内周面に付着すると、不純物は、中間転写ベルト52の内周面に付着したまま周回移動する。そして、不純物が、1次転写ニップ部に堆積する。このため、1次転写ロール54の軸方向における不純物が堆積した部位で電気抵抗が、大きくなる。この結果、1次転写ロール54に1次転写に必要な電圧が印加されても、中間転写ベルト52と感光体ドラム42との間に挟まれたトナーに形成される電界が、1次転写に必要な電界強度にならないために、筋状の画像形成不良が発生すると推認される。なお、筋状の画像形成不良の原因となる1次転写不良を、筋状の転写不良という。

0072

また、[式1]では、接触圧力X(Pa)について、X≦95とされている。つまり、[式1]では、X≦95の場合に、Y≦0.02X−1.07を満たすことを条件としている。このように、[式1]において、接触圧力X(Pa)に上限を設けた理由は以下のとおりである。前述のとおり、本実施形態の1次転写ロール54は、外径φ6(mm)とされており、一般的に用いられている1次転写ロール(例えば、外径φ10(mm)以上)に比べて、軽く、且つ、1次転写ニップ部の幅が狭い。別言すれば、一般的に用いられる1次転写ロールは、1次転写ロール54よりも重く、且つ、1次転写ニップ部の幅が広い。そのため、この1次転写ロールを備えた中間転写ユニットでは、中間転写ベルト52に対する1次転写ロールの従動不良は発生しない。これに伴い、1次転写ニップ部に、不純物が堆積することがない。

0073

これに対して、一般的に用いられている1次転写ロールから1次転写ロールの外径を小さくしていくと、1次転写ロールの自重に起因する圧力は、小さくなる。また、1次転写ニップ部の幅は、狭くなる。このため、外径の小さい1次転写ロールを備えた中間転写ユニットでは、中間転写ベルト52から受ける駆動トルクが小さくなり、中間転写ベルト52に従動回転し難くなる。そして、発明者は、一般的に用いられる1次転写ロールに比べ外径の小さい1次転写ロール54を備えた中間転写ユニット50の場合、接触圧力X(Pa)と摺動負荷Y(N)との組合せによって、1次転写ロール54の従動不良が発生しないことを見い出した。そこで、[式1]では、X≦95の場合に、Y≦0.02X−1.07を満たすことを条件した。

0074

〔比較例1との比較〕
まず、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例1を想定したうえで、本実施形態と比較する。

0075

比較例1の中間転写ユニットでは、接触圧力X(Pa)と摺動負荷Y(N)との関係が、以下の[式2]を満たす関係とされている。また、比較例1の画像形成装置では、接触圧力X(Pa)と摺動負荷Y(N)との関係が、以下の[式2]を満たす関係とされている。この点以外は、本実施形態の構成と同様とされている。

0076

[式2] Y>0.02X−1.07、及び、X≦95

0077

比較例1の中間転写ユニットを用いて本実施形態の試験を行うと、図3の表及び4のグラフに示されるように、このグラフにおける×の領域、換言すれば、不合格とされる。比較例1の中間転写ユニットの場合、中間転写ベルト52に対する1次転写ロールの従動不良が発生することが確認された。そして、比較例1の中間転写ユニットでは、1次転写ニップ部に、不純物が堆積し、筋状の画像形成不良が発生していた。

0078

これに対して、本実施形態の中間転写ユニット50を用いて本実施形態の試験を行うと、図3の表及び4のグラフに示されるように、このグラフにおける○ の領域、換言すれば、合格とされる。

0079

したがって、本実施形態の中間転写ユニット50によれば、比較例1の中間転写ユニットに比べて、1次転写ロール54の中間転写ベルト52に対する従動回転不良が抑制される。そのため、中間転写ユニット50では、筋状の1次転写不良の原因となる1次転写ニップ部への不純物の堆積が抑制される。

0080

なお、本実施形態の中間転写ユニット50を構成する1次転写ロール54は、その接触部54Aの外径がφ6(mm)である。
したがって、本実施形態の中間転写ユニット50によれば、外径がφ6(mm)よりも大きい1次転写ロールを備えた中間転写ユニットに比べて、中間転写ベルト52の駆動トルクを小さくしつつ、1次転写ロール54の従動回転不良が抑制される。

0081

〔比較例2との比較〕
次に、本実施形態の比較例として以下に説明する比較例2を想定したうえで、本実施形態と比較する。

0082

比較例2の1次転写ロールは、接触部の外周面がゴム製とされている。つまり、比較例2の1次転写ロールの外周面は、接触部が金属製とされている本実施形態の1次転写ロール54に比べて、柔らかい(凹み易い性質がある)。比較例2の中間転写ユニットは、比較例2の1次転写ロールを有している。また、比較例2の画像形成装置は、比較例2の中間転写ユニットを備えている。この点以外は、本実施形態の構成と同様とされている。なお、比較例2の1次転写ロール、中間転写ユニット及び画像形成装置は、本発明に含まれる。

0083

比較例2の中間転写ユニットの場合、本実施形態の中間転写ユニット50と同様に、接触圧力X(Pa)と摺動負荷Y(N)との関係が[式1]を満たしているため、比較例2の1次転写ロールの中間転写ベルト52に対する従動回転不良は発生し難い。そのため、
比較例2の中間転写ユニットでは、筋状の1次転写不良が発生し難い。

0084

しかしながら、画像形成装置10内のトナー、外添剤、キャリア、紙粉、埃等の不純物が中間転写ベルト52の内周面に付着して、中間転写ベルト52が周回移動すると、これらの不純物は、中間転写ベルト52の内周面と1次転写ロールとで形成されるニップ部において、1次転写ロールに食い込む。このため、比較例2の1次転写ロールは、これらの不純物がその外周面に付着したまま、中間転写ベルト52に従動回転され続ける虞がある。その結果、1次転写において、これらの不純物が1次転写ロールの外周面に付着することにより、斑点状の1次転写不良が発生する虞がある。

0085

これに対して、本実施形態の1次転写ロール54の外周面は、金属製とされている。このため、本実施形態の1次転写ロール54を備えた中間転写ユニット50では、比較例2の場合に比べて、1次転写ロール54に不純物が食い込んで付着し難い。

0086

したがって、本実施形態の中間転写ユニット50によれば、比較例2の中間転写ユニットに比べて、1次転写ロール54の外周面に付着する不純物に起因する斑点状の転写不良が抑制される。

0087

また、これに伴い、本実施形態の画像形成装置10によれば、比較例2の画像形成装置に比べて、斑点状の転写不良に起因する画像形成不良が抑制される。

0088

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した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実施形態が可能である。

0089

例えば、本実施形態の1次転写ロール54は、長尺状であって、外径φ6(mm)の外周面を有する円柱状の部材として説明したが、長尺状であって、外周面を有する部材であれば、例えば、円筒状(パイプ状)であってもよい。1次転写ロール54が長尺状の部材であって、接触圧力X(Pa)と摺動負荷Y(N)との関係が[式1]を満たしていればよい。

0090

また、本実施形態では、各1次転写ロール54は、中間転写ベルト52を挟んで、各感光体ドラム42に対し装置高さ方向上側に配置されているとして説明したが、各1次転写ロール54は、各感光体ドラム42に対し装置高さ方向下側に配置されていてもよい。この場合、各1次転写ロール54の自重による圧力が中間転写ベルト52の内周面にかかることはないが、圧縮ばね104に起因する接触圧力X(Pa)と摺動負荷Y(N)との関係が[式1]を満たしていればよい。

0091

10画像形成装置
42感光体ドラム(像保持体の一例)
46現像装置
50中間転写ユニット(転写装置の一例)
52中間転写ベルト(転写体の一例)
54 1次転写ロール(転写部材の一例)
102 軸受部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • コニカミノルタ株式会社の「 画像形成装置用無端ベルト及びその製造方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】本発明の課題は、表面平滑性が良好で波打ちや反りが発生しにくく、耐久性の優れた画像形成装置用無端ベルトを提供することである。また、その製造方法を提供することである。【解決手段】本発明の画像形成装... 詳細

  • ブラザー工業株式会社の「 画像形成装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】第1感光ドラムおよび第1転写ローラが劣化することを抑制しつつ、第1感光ドラムと第1転写ローラとの間の第1抵抗値が過度に上昇することが予想される条件において、第1抵抗値の上昇が画像形成に影響を与... 詳細

  • コニカミノルタ株式会社の「 中間転写体、中間転写体の製造方法、画像形成装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】ヒートサイクルによってもインクの転写率を維持しつつ、インクの浸透を防ぐことができる中間転写体を提供すること。【解決手段】中間転写体は、基材層と、基材層の上に配置された弾性層と、弾性層の上に配置... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ