(57)【要約】【課題】紙の凹部におけるトナーと紙との間の空隙を小さくし、省スペース、かつ低コストで、凹凸転写性を良くする。【解決手段】トナー像を担持する像担持体と、像担持体と対向して配置される転写部材と、像担持体と転写部材との間に挿入されることによりトナー像が転写される記録媒体と、転写部材の表層に設けられた圧電体と、転写部材にバイアス電圧を印加するバイアス手段と、を含み、バイアス手段は、圧電体の記録媒体側に形成される極性と同一極性を有するバイアス電圧を転写部材に印加する。【選択図】図２
2014206565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向して配置される転写部材と、
前記像担持体と前記転写部材との間に挿入されることにより前記トナー像が転写される記録媒体と、
前記転写部材の表層に設けられた圧電体と、
前記転写部材にバイアス電圧を印加するバイアス手段と、
を含み、
前記バイアス手段は、前記圧電体の前記記録媒体側に形成される極性と同一極性を有するバイアス電圧を前記転写部材に印加することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記記録媒体の種類及び／又は平滑度を検知する検知手段を含み、前記バイアス手段は、前記検知手段によって検知された前記記録媒体の種類及び／又は平滑度に応じたバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
【請求項３】
前記記録媒体の種類及び／又は平滑度を選択する選択手段を含み、前記バイアス手段は、前記選択手段によって選択された前記記録媒体の種類及び／又は平滑度に応じたバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
【請求項４】
前記像担持体は、トナー像が現像された感光体、又は前記感光体に現像されたトナー像が転写された転写ベルトであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の転写装置。
【請求項５】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と対向して配置される転写部材と、
前記像担持体と前記転写部材との間に挿入されることにより前記トナー像が転写される記録媒体と、
前記転写部材の表層に設けられた圧電体と、
前記転写部材にバイアス電圧を印加するバイアス手段と、
を含み、
前記バイアス手段は、前記圧電体の前記記録媒体側に形成される極性と同一極性を有するバイアス電圧を前記転写部材に印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記記録媒体の種類及び／又は平滑度を検知する検知手段を含み、前記バイアス手段は、前記検知手段によって検知された前記記録媒体の種類及び／又は平滑度に応じたバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録媒体の種類及び／又は平滑度を選択する選択手段を含み、前記バイアス手段は、前記選択手段によって選択された前記記録媒体の種類及び／又は平滑度に応じたバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体は、トナー像が現像された感光体、又は前記感光体に現像されたトナー像が転写された転写ベルトであることを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【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】
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体、又は中間転写ベルトに形成されたトナー像を紙上に転写することにより画像形成を行う。平滑度の高い紙では用紙とトナー像とが密着し、トナーに十分な転写電界が働くので、転写性は良好である。
【０００３】
ここで、中間転写方式を用いた画像形成装置の例について、図３を用いて説明する。図３は、中間転写方式を用いた画像形成装置の例について説明する概略構成図である。
【０００４】
中間転写方式を用いた画像形成装置は，感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、これらを纏めて感光体１という。）上に現像されるトナー像を、１次転写ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ（以下、これらを纏めて１次転写ローラという。）に対して１次転写バイアス３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（以下、これらを纏めて１次転写バイアス３という。）を印加することにより、中間転写ベルト４上に１次転写する。そして、中間転写ベルト４上のトナー像を、２次転写対向ローラ５、又は２次転写ローラ７に対して２次転写バイアス６を印加することにより、紙８上に２次転写する画像形成装置が知られている。
【０００５】
一方、平滑度が低い紙や表面に大きな凹凸を持つエンボス紙等に対してベタ画像を転写させようとする場合、凹部ではトナーと紙との間に空隙が存在する。これにより、トナーに働く転写電界が小さくなるため、転写性が低下して画像欠陥が生じる。
【０００６】
この、従来の画像形成装置における課題について、図４を用いて説明する。図４は、従来の画像形成装置における課題について説明する模式図である。図３に示したような画像形成装置では、平滑度が低い紙８や凹凸を持つ紙８等に対して、凹部においてトナーＴと紙８との間に空隙が存在する。これにより、トナーＴの転写性が低下し、画像欠陥が生じるという課題がある。
【０００７】
これに対し、感光体１、又は中間転写ベルト４の裏側から超音波振動子を用いた超音波の振動エネルギーを付与することにより、凹凸部分への転写性（以下、「凹凸転写性」という。）を良くする技術が既に知られている。
【０００８】
この技術に関して、図５を用いて説明する。図５は、従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置の例について説明する概略構成図である。
【０００９】
図４で述べた課題に対し、図５に示すように、中間転写ベルト４’の材料に対して分極処理を施した圧電体（ＰＶＤＦ（PolyVinylidene DiFluoride：ポリフッ化ビニリデン），ＰＺＴ（lead zirconate titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）等を用いた構成の画像形成装置が知られている。
【００１０】
ここで、従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置の圧電体の変形動作について図６を用いて説明する。図６は、従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置の圧電体の変形動作について（ａ）分極処理、（ｂ）電圧印加時の挙動について説明する図である。
【００１１】
図５の中間転写ベルト４’の材料に用いられている圧電体について説明する。図６（ａ）に示すように、圧電体は、高電圧を長時間印加することにより、正極と負極とからなる分極といわれる電荷の偏りが大きくなる。これを分極処理という。
【００１２】
圧電体の一種であるＰＶＤＦでは、物理的に引き伸ばすことによっても分極が大きくなる。これを延伸処理という。図６(ｂ)に示すように、分極処理や延伸処理を施した圧電体は、分極の向きに対する印加バイアスの極性に応じて、伸張、又は収縮する挙動を示す。
【００１３】
特許文献１は、中間転写ベルトに圧電体を用いることにより、低バイアスでも高画質を実現することを目的としている。具体的には、転写部材に圧電体を用いることにより、低コスト、省スペースで転写性を良くするという技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上のように、今までの画像形成装置では、超音波振動子を設置するためのスペース確保のため、マシンサイズ、及びコストが増加してしまうという問題があった。
【００１５】
また、特許文献１に記載された技術のように、中間転写ベルトに圧電体を用いた場合、２次転写では、転写バイアスの印加により、圧電体のベルトが伸張する方向に変形するため凹凸転写性は良くなる。しかしながら、１次転写では、転写バイアス印加により圧電体のベルトが収縮する方向に変形するため、転写不良が生じるという問題がある。
【００１６】
この点に関して、図７を用いて説明する。図７は、図５に示した従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置における課題について説明する図である。
【００１７】
図５に示した中間転写ベルト４’に分極処理をした圧電体を用いる構成では、２次転写において、２次転写対向ローラ５に２次転写バイアス６を印加すると、中間転写ベルト４'が伸張する。そうすると、紙８の凹部におけるトナーＴと紙８との間の空隙が小さくなり、凹凸転写性が良くなる。
【００１８】
一方、１次転写では、印加する１次転写バイアス３の極性が圧電体の分極の向きに対して収縮する方向となってしまう。そうすると、圧電体の中間転写ベルト４’が収縮し、トナーＴと中間転写ベルト４’との間に空隙が生じ、凹凸転写性が悪くなるという問題が生じる。
【００１９】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、圧電体を伸張させ、紙の凹部におけるトナーと紙との間の空隙を小さくし、省スペース、かつ低コストで、凹凸転写性を良くすることができる転写装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における転写装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と対向して配置される転写部材と、前記像担持体と前記転写部材との間に挿入されることにより前記トナー像が転写される記録媒体と、前記転写部材の表層に設けられた圧電体と、前記転写部材にバイアス電圧を印加するバイアス手段と、を含み、前記バイアス手段は、前記圧電体の前記記録媒体側に形成される極性と同一極性を有するバイアス電圧を前記転写部材に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、画像形成装置の転写ローラの表層部に圧電体を設け、転写ローラに紙の種類に応じた転写バイアスを印加している。これにより、圧電体を伸張させ、紙の凹部におけるトナーと紙との間の空隙を小さくし、省スペース、かつ低コストで、凹凸転写性を良くすることが可能な転写装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部構成について説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置において、転写ローラ表層に圧電体を用いた場合の、（ａ）直接転写方式、（ｂ）中間転写方式の動作について説明する模式図である。
【図３】中間転写方式を用いた画像形成装置の例について説明する概略構成図である。
【図４】従来の画像形成装置における課題について説明する模式図である。
【図５】従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置の例について説明する概略構成図である。
【図６】従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置の圧電体の変形動作について（ａ）分極処理、（ｂ）電圧印加時の挙動について説明する図である。
【図７】図５に示した従来の中間転写ベルトに圧電体を用いた画像形成装置における課題について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化乃至省略する。
【００２４】
本発明は、感光体、及び中間転写ベルト上に形成したトナー像を記録媒体上に転写する転写装置を有する画像形成装置において、表層部に圧電体を設けた転写部材である転写ローラに、紙の種類に応じた転写バイアスを印加している。これにより、圧電体が伸張し、紙の凹部におけるトナーと紙との間の空隙が小さくなり、凹凸転写性を良くすることが特徴となっている。
【００２５】
まず、本発明の実施形態に係る画像形装置の要部構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部構成について説明する図である。
【００２６】
図５において説明した従来の構成では、中間転写ベルト４’に圧電体を用いていたため、２次転写においては圧電体が伸張するため凹凸転写性が良くなる。しかしながら、１次転写においては圧電体が収縮するため凹凸転写性が悪くなっていた。本発明の実施形態では、転写ローラの表層に圧電体を設ける構成としているため、この課題を解決でき、凹凸転写性の良い転写装置、及び画像形成装置を得ることができる。
【００２７】
図１（ａ）に示す直接転写方式では、転写ローラ１０の表層に圧電体を設け、転写ローラ１０に転写バイアス電圧１１を印加する。そして、感光体９と、感光体９と対向して配置された転写ローラ１０との間に紙１２を挿入する。これにより、トナー像が現像された像担持体たる感光体９上のトナー像を、紙１２上へ転写することとしている。
【００２８】
図１（ｂ）に示す中間転写方式では、２次転写ローラ１９の表層に圧電体を設け、２次転写ローラ１９に２次転写バイアス電圧２０を印加する。そして、中間転写ベルト１８と、中間転写ベルト１８と対向して配置された２次転写ローラ１９との間に紙２１を挿入する。これにより、感光体９に現像されたトナー像が転写された像担持体たる中間転写ベルト１８上のトナー像を、紙２１上へ転写することとしている。
【００２９】
何れの構成においても、表層の圧電体の材料には、分極処理を施したＰＶＤＦやＰＺＴ等の、圧電特性を有した材料を用いている。また、紙の種類や平滑度を、検知手段であるセンサ１３、２２により検知し、紙の凹凸性や平滑度に応じて、転写バイアス電圧１１、２次転写バイアス電圧２０を制御する構成となっている。さらに、紙の種類や平滑度を、選択手段であるオペレーションパネル１４、２３により選択し、紙の凹凸性や平滑度に応じて、転写バイアス電圧１１、２次転写バイアス電圧２０を制御する構成となっている。
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置において、転写ローラ表層に圧電体を用いた場合の、直接転写方式、及び中間転写方式の動作について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置において、転写ローラ表層に圧電体を用いた場合の、（ａ）直接転写方式、（ｂ）中間転写方式の動作について説明する模式図である。
【００３１】
図２（ａ）に示す直接転写方式では、表層部に圧電体を設けた転写ローラ１０に対して、圧電体の記録媒体側である紙１２側に形成される＋（プラス）極性と同一極性を有する転写バイアス電圧１１を印加することにより、圧電体が伸張する。圧電体が伸張することにより、紙１２の凹部におけるトナーＴと紙１２との間の空隙が小さくなり、凹凸転写性が良くなる。
【００３２】
図２（ｂ)に示す中間転写方式でも同様に、表層部に圧電体を設けた２次転写ローラ１９に対して、圧電体の記録媒体側である紙２１側に形成される＋（プラス）極性と同一極性を有する２次転写バイアス電圧２０を印加することにより、圧電体が伸張する。圧電体が伸張することにより、紙２１の凹部におけるトナーＴと紙２１との間の空隙が小さくなり、凹凸転写性が良くなる。
【００３３】
圧電体の変位量は転写バイアス電圧１１、２次転写バイアス電圧２０の大きさに応じて変化するため、凹凸の大きい紙に対しては高いバイアス電圧、凹凸の小さい紙には低いバイアス電圧を印加する等、紙の種類に応じて転写バイアスを制御するようにすれば良い。
【００３４】
以上説明したように、従来、凹凸紙や平滑度が低い紙では、転写部において紙の凹部でトナーと紙との間に空隙が生じるため転写不良が生じていた。これに対し、本発明では、画像形成装置の転写ローラの表層部に圧電体を設け、転写ローラに対して紙の種類に応じた転写バイアスを印加している。これにより、圧電体が伸張し、空隙が小さくなり、凹凸転写性を良くすることができる。さらに、省スペース、かつ低コストで、凹凸転写性が良好な転写装置、及び画像形成装置を得ることができる。
【００３５】
以上、本発明の好適な実施形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨及び範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
９、１５    感光体
１０    転写ローラ
１１    転写バイアス電圧
１２、２１    紙
１３、２２    センサ
１４、２３    オペレーションパネル
１６    １次転写ローラ
１７    １次転写バイアス
１８    中間転写ベルト
１９    ２次転写ローラ
２０    ２次転写バイアス電圧
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３７】
【特許文献１】特開平１０−０４８９６４号公報
【図１】
2014206565.tif 000003
【図２】
2014206565.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014206565.tif 000006
【図５】
2014206565.tif 000007
【図６】
2014206565.tif 000008
【図７】
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