(57)【要約】【課題】転写バイアス電圧の印加時に、板金部材から像担持体へのリーク電流の発生を抑制可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置１は、像担持体５の基体５１の軸方向に略平行な曲げ稜線Ｌを有する板金部材９を備えている。曲げ稜線Ｌの中央部分を含む第一部分Ｐ１が中間転写ベルト３の内周面を押圧し、曲げ稜線Ｌにおいて中央部分の両外側にある第二部分Ｐ２が像担持体５のケーシング５３を押圧し、軸方向への位置が第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２の間にある第三部分Ｐ３であって、板金部材９において像担持体５の端部と対向する第三部分Ｐ３とするとき、第三部分Ｐ３と像担持体５との間のインピーダンスが、少なくとも第一部分Ｐ１と像担持体５との間のインピーダンスよりも高くなる構成が第三部分Ｐ３には設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する円筒状の基体の外周面上に感光層が形成された像担持体であって、トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体を回転可能に収容するケーシングと、
前記像担持体上のトナー像が外周面に転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトへのトナー像の転写のために、転写バイアス電圧が印加され、前記基体の軸方向に略平行な曲げ稜線を有する板金部材と、を備え、
前記曲げ稜線の中央部分を含む第一部分が前記中間転写ベルトの内周面を押圧して、前記中間転写ベルトと前記像担持体の間に一次転写ニップを形成し、
前記曲げ稜線において前記中央部分の両外側にある第二部分が前記ケーシングを押圧して、前記像担持体に対して前記板金部材が位置決めされ、
前記軸方向への位置が前記第一部分と前記第二部分の間にある第三部分であって、前記板金部材において前記像担持体の端部と対向する第三部分とするとき、前記第三部分と前記像担持体との間のインピーダンスが、少なくとも前記第一部分と前記像担持体との間のインピーダンスよりも高くなる構成が前記第三部分には設けられている、画像形成装置。
【請求項２】
前記第三部分は、前記板金部材において、前記基体の端部において前記感光層の非形成部分と対向する部分、および／または、前記感光層において前記中間転写ベルトと非接触の部分と対向する部分である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記構成は、前記板金部材に設けられた凹部であって、前記第一部分および前記第二部分に対し窪む凹部である、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記構成は、前記第三部分に設けられた絶縁性部材である、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第一部分には、所定の厚さを有する摺動性部材が設けられて、前記第三部分から前記像担持体までの距離が、少なくとも前記第一部分から前記像担持体までの距離よりも大きくなり、これによって、第三部分は前記構成をなす、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記凹部が前記中間転写ベルトと接触する位置まで及ぶ場合には、少なくとも、前記凹部において前記中間転写ベルトと接触する部分に、シート状の保護部材が設けられる、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記保護部材は、前記第一部分の全域を覆う、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記基体の軸から前記一次転写ニップの幅方向中心を視た時の平面視で、前記曲げ稜線は、前記一次転写ニップから離れている、請求項１〜７のいずれか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、一次転写部材に転写バイアス電圧を印加することで、像担持体に担持されたトナー像が中間転写ベルトに転写される、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、特許文献１に例示されるように、加圧バネにより、各板金部材は中間転写ベルトの内周面に加圧されて、中間転写ベルトが各像担持体に接触して一次転写ニップを形成する。ここで、各板金部材は、対応する像担持体のケーシングの両端部の突起部に突き当たるよう配置される。これによって、各板金部材は、対応する像担持体に対し正確に位置決めされる。そして、中間転写ベルトが回転駆動すると、中間転写ベルトの内周面は、各板金部材と接触しつつ摺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３９９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本件発明者は、画像形成装置のコストダウンのために、上記のような板金部材を転写バイアス電圧が印加される電極（つまり、一次転写部材）としても使用することを検討した。転写バイアス電圧の印加により中間転写ベルトに電流が流れるため、もし像担持体が板金部材と離れていると、中間転写ベルトにおいて電流が流れる経路が長くなる。この場合、中間転写ベルトの電気抵抗の影響が相対的に大きくなり、相対的に大きな転写バイアス電圧を印加する必要があるため、バイアス電圧を生成する電源回路のコストアップを招く。かかる問題を解消するために、像担持体が板金部材から離れた状態のままで、単に、中間転写ベルトの電気抵抗を低下させると、電流が中間転写ベルト内で拡散し易くなるため、画質の悪化を招く。以上のことから、板金部材は、一次転写部材として兼用するには、像担持体に極力近接させることが好ましい。
【０００５】
しかし、板金部材を像担持体に近接配置させつつ、正確な位置決めのために、板金部材の端部を像担持体のケーシング等に突き当てるには、板金部材を像担持体よりも長くする必要がある。それゆえ、板金部材の端部は、像担持体の端部に近接してしまう。像担持体の端部では、例えば、接地された素管が露出する等しているため、転写バイアス電圧印加時、板金部材の端部から像担持体の端部へと電流がリークし易いという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、転写バイアス電圧の印加時に、板金部材から像担持体へのリーク電流の発生を抑制可能な画像形成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】
【０００７】
本発明の一形態は、画像形成装置であって、導電性を有する円筒状の基体の外周面上に感光層が形成された像担持体であって、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体を回転可能に収容するケーシングと、前記像担持体上のトナー像が外周面に転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトへのトナー像の転写のために、転写バイアス電圧が印加され、前記基体の軸方向に略平行な曲げ稜線を有する板金部材と、を備えている。
【０００８】
前記曲げ稜線の中央部分を含む第一部分が前記中間転写ベルトの内周面を押圧して、前記中間転写ベルトと前記像担持体の間に一次転写ニップを形成し、前記曲げ稜線において前記中央部分の両外側にある第二部分が前記ケーシングを押圧して、前記像担持体に対して前記板金部材が位置決めされ、前記軸方向への位置が前記第一部分と前記第二部分の間にある第三部分であって、前記板金部材において前記像担持体の端部と対向する第三部分とするとき、前記第三部分と前記像担持体との間のインピーダンスが、少なくとも前記第一部分と前記像担持体との間のインピーダンスよりも高くなる構成が前記第三部分には設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
上記形態によれば、バイアス電圧印加時に、板金部材から像担持体へのリーク電流の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の大略的な構成を示す模式図である。
【図２】図１の画像形成装置に備わる電源回路を示す模式図である。
【図３】図１の画像形成装置の要部を示す斜視図である。
【図４】図３の線Ｉ−Ｉ’に沿う画像形成装置の断面を矢印IIの方向から見た時の図である。
【図５】画像形成装置の第一変形例を示す模式図である。
【図６】画像形成装置の第二変形例を示す模式図である。
【図７Ａ】画像形成装置の第三変形例の第一例を示す模式図である。
【図７Ｂ】画像形成装置の第三変形例の第二例を示す模式図である。
【図８】画像形成装置の第四変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本画像形成装置の一実施形態を詳説する。
【００１２】
《第一欄：定義》
いくつかの図には、互いに直交するｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が示される。ｘ軸およびｚ軸は、画像形成装置１の左右方向および上下方向を示す。また、ｙ軸は、画像形成装置１の前後方向を示す。ｙ軸は、他にも、像担持体５の軸方向を示す。
【００１３】
また、本文中および各図には、参照符号の添え字としてアルファベット小文字ａ、ｂ、ｃ、ｄが付加されることがある。ａ，ｂ，ｃ，ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を表す。例えば、像担持体５ａは、Ｙ色の像担持体を意味する。また、添え字を付加可能であるにも関わらず、参照符号に添え字が付加されていないものは、四色あるいは各色を意味する。例えば、像担持体５は、ＹＭＣＫ全色あるいは各色の像担持体を意味する。
【００１４】
《第三欄：画像形成装置の全体構成・印刷動作》
図１において、画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリ、もしくは、これらの機能を備えた複合機であって、周知の電子写真方式およびタンデム方式により、各種画像（典型的にはフルカラー画像またはモノクロ画像）を用紙Ｍに印刷する。そのために、画像形成装置１は、各色の作像ユニット２と、中間転写ベルト３と、二次転写ローラ４と、を備える。
【００１５】
四色分の作像ユニット２は、例えば、ｘ軸方向に並置され、対応色の像担持体５を含む。なお、各作像ユニット２はｚ軸方向に並置されても構わない。
各像担持体５は、所謂感光体ドラムであって、ｙ軸方向に延在する円筒形状を有し、自身の軸を中心に例えば矢印αの方向に回転する。各像担持体５の周囲には、回転方向αの上流側から下流側に向かって、少なくとも、帯電器６と、現像器８と、一次転写部材を兼ねる板金部材９とが配置される。
【００１６】
各帯電器６は、回転する像担持体５の周面を一様に帯電させる。
各像担持体５の下方には露光装置７が設けられる。各露光装置７は、画像データに基づく光ビームＢを、像担持体５の帯電域の直ぐ下流側の露光域に照射し、これにより、対応色の静電潜像を形成する。
【００１７】
各現像器８は、対応色の像担持体５の露光域の直ぐ下流側の現像域に、対応色の現像剤を供給して対応色のトナー像を形成する。
【００１８】
中間転写ベルト３は、いわゆるエンドレスベルトであって、例えば１０8Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を有する。ｘ軸方向に配列された少なくとも二個のローラの外周面に掛け渡され、例えば矢印βで示す方向に回転する。本実施形態では、中間転写ベルト３の外周面は、各像担持体５の上端と当接する。しかし、これに限らず、中間転写ベルト３は、自身の外周面が各像担持体５の下端と当接するように配置されても良い。また、各作像ユニット２がｚ軸方向に並置される場合には、中間転写ベルト３は、自身の外周面が各像担持体５の左右方向の一方端と当接するように配置されても良い。
【００１９】
各板金部材９は、対応色の像担持体５と中間転写ベルト３を挟んで対向すると共に中間転写ベルト３の内周面３１（図４を参照）を上方から押圧して、像担持体５と中間転写ベルト３との間に一次転写ニップ９１を形成する。各板金部材９には、図２に示すように、印刷動作中、電源回路９２で生成された転写バイアス電圧Ｖが印加される。転写バイアス電圧Ｖは、像担持体５の帯電電位の極性とは逆の極性を有する。これによって、像担持体５に担持されたトナー像は、対応する一次転写ニップ９１にて、回転する中間転写ベルト３に転写される。
【００２０】
再度、図１を参照する。二次転写ローラ４は、中間転写ベルト３の右端近傍にて、中間転写ベルト３の外周面を押圧して、二次転写ローラ４と中間転写ベルト３の間の接触部分に二次転写ニップを形成する。二次転写ニップでは、中間転写ベルト３に担持された画像が用紙Ｍに転写される。この用紙Ｍは、周知の定着器を通過した後、印刷物としてトレイに排出される。
【００２１】
《第四欄：画像形成装置の要部の詳細な構成》
次に、図３，図４を参照して、画像形成装置１の要部について詳説する。
まず、各色の像担持体５は、導電性材料からなる円筒状基体５１と、基体５１の周面上に形成された感光層５２とを含む。各基体５１は、典型的には、アルミニウム製の素管である。また、各感光層５２は、例えば、基体５１の周面上であって、基体５１の中心軸方向への端部を除いた部分に形成され、光ビームＢの照射により電荷を発生する。換言すると、基体５１は像担持体５の端部で露出している。各感光層５２の耐圧は絶対値で１０００Ｖ程度である。基体５１は、画像形成装置１のフレーム等（図示せず）を介してグランドに接続される。
【００２２】
また、各像担持体５は、自身の軸周りに回転可能にケーシング５３に収容される。各ケーシング５３は、画像形成装置１のフレーム等に固定され、前後方向に相対する両側壁にて、像担持体５の両端の軸を支持する。また、各ケーシング５３の前後両端は、その中央部分と比較して上方に突出する。中間転写ベルト３は、各ケーシング５３の中央部分を通過すると共に、かつ自身の外周面が各像担持体５の上端に当接するように配置される。また、各ケーシング５３の前後両端の上端面５３１は、中間転写ベルト３の内周面３１とほぼ平坦で平行になっている。
【００２３】
各板金部材９は以下のように作製される。まず、矩形状の金属製薄板が準備される。この薄板の長さは、ケーシング５３の前後方向長さと同程度で、その厚さは１ｍｍ以上であることが好ましい。かかる薄板の所定箇所（詳細は後述）には、曲げ加工後、凹部Ｈ（図３，図４を参照）となる矩形状の貫通孔が形成される。その後、薄板の幅方向端部は、薄板の長さ方向に平行で鋭角をなすように折り曲げられ、これによって、曲げ稜線Ｌを有する湾曲面９３が形成される。ここで、図３では、曲げ稜線Ｌは二点鎖線で仮想的に示される。また、薄板において幅方向の逆側の端部は、約９０°の角度をなすよう折り曲げられる。以上の湾曲面９３の両端は、曲げ稜線Ｌが前後方向に延在させつつ、ケーシング５３の両上端面５３１に突き当てられる。この状態で、板金部材９は、例えばバネのような付勢部材９４で下方に付勢されて、像担持体５に対し精度良く位置決めされる。
【００２４】
また、付勢部材９４の付勢により、前後方向に延在する湾曲面９３の中央部分は、内周面３１を像担持体５の軸方向に向けて押圧する。その結果、中間転写ベルト３が像担持体５に押圧され、これらの間に一次転写ニップが形成される。
【００２５】
ここで、図４に示すように、曲げ稜線Ｌにおいて、内周面３１に当接する中央部分を第一部分Ｐ１とする。また、曲げ稜線Ｌにおいて、中央部分Ｐ１の両外側の部分であって、両上端面５３１に当接する部分を、第二部分Ｐ２と定義する。また、像担持体５の軸方向（つまり、前後方向）への位置が両部分Ｐ１，Ｐ２との間であって、中間転写ベルト３が介在する事無く、板金部材９において像担持体５の端部と対向する部分を第三部分Ｐ３という。
【００２６】
本実施形態では、板金部材９に貫通孔を形成することで、図３，図４に示すように、左右方向からの平面視で、第三部分Ｐ３にて、少なくとも第一部分Ｐ１から上方に窪む凹部Ｈが形成される。なお、本実施形態では、この凹部Ｈは、第二部分Ｐ２に対しても上方に窪んでいる。ここで、貫通孔の形成後に板金部材９の曲げ加工が行われるため、湾曲面９３を一度の曲げ加工で形成できると共に、曲げ稜線Ｌの直線性等の精度を低コストで保つことが可能となる。その結果、板金部材９の像担持体５に対する位置決め精度を維持することができる。
【００２７】
《第五欄：画像形成装置の作用・効果》
以上の通り、湾曲面９３には凹部Ｈが形成されるため、凹部Ｈの上端（つまり、第三部分Ｐ３）から像担持体５の周面までの距離は、少なくとも第一部分Ｐ１から像担持体５までの距離よりも大きくなる。よって、凹部Ｈの上端と像担持体５の端部との間のインピーダンスを、少なくとも第一部分Ｐ１と像担持体５の中央部分との間のインピーダンスよりも大きくできるため、転写バイアス電圧Ｖの印加時に、凹部Ｈの上端から像担持体５の端部にリーク電流が流れることを抑制することができる。
【００２８】
また、リーク電流の抑制が可能となるため、板金部材９の像担持体５に対する正確な位置決めのために、板金部材９をケーシング５３の前後両端に突き当てることが可能となる。換言すると、本板金部材９は、一次転写部材として兼用するのに好適であり、その結果、従来とは異なり、転写バイアス電圧を印加する電極を設ける必要が無くなるため、画像形成装置１の製造コスト等を低減できる。
【００２９】
ここで、板金部材９から像担持体５へのリーク電流の発生の可能性について、より詳細に検討する。まず、板金部材９に転写バイアス電圧Ｖを印加した時、板金部材９と、像担持体５の基体５１の間には、基体５１が接地されるため、転写バイアス電圧Ｖに相当する電位差が生じる。また、像担持体５の感光層５２への帯電・露光プロセスにより静電潜像を形成した部分と、板金部材９との間には、転写バイアス電圧Ｖ以上の電位差が生じる。それに対し、板金部材９と像担持体５との間において、高抵抗値の中間転写ベルト５が介在している部分があり、この部分ではリーク電流は生じ難い。また、中間転写ベルト５が介在していなくとも、感光層５２が形成される領域において、静電潜像が形成されない部分も、感光層５２自体に十分な耐圧があるため、リーク電流は生じ難い。以上をまとめると、下表１のようになる。
【００３０】
【表１】
2016142909.tif 000003
【００３１】
以上のことから、第三部分Ｐ３は、リーク電流が発生する可能性が高い、下記の（１），（２）の部分とされる。
（１）板金部材９において、像担持体５の端部であって感光層５２の非形成部分（つまり、基体５の露出部分）と対向する部分
（２）板金部材９において、像担持体５の端部であって、感光層５２において中間転写ベルト３との非接触部分と対向する部分
【００３２】
《第六欄：他の作用・効果》
また、凹部Ｈは、経時変化が極めて少なく、その結果、第三部分Ｐ３と像担持体５の間のインピーダンスの低下する可能性が小さいという利点がある。さらに、貫通孔を形成する工程を追加するだけであるため、コストアップの懸念も小さい。
【００３３】
《第七欄：第一変形例》
上記実施形態では、板金部材９に、第三部分Ｐ３に対し窪む凹部Ｈが形成されていた。しかし、これに限らず、図５に示すように、板金部材９に凹部Ｈを形成せずに、曲げ稜線Ｌ上の第三部分Ｐ３を覆うように、絶縁性材料からなるシート状の部材９４が貼付されても構わない。これによっても、第五欄に記載の通り、第三部分Ｐ３と像担持体５の端部の間のインピーダンスを大きくできるため、リーク電流が流れることを抑制することができる。この場合、部材９４がインピーダンスを高くする構成をなす。
【００３４】
《第八欄：第二変形例》
第一変形例の他にも、図６に示すように、第一部分Ｐ１を覆うように、所定の厚さを有するシート状の第一摺動性部材９５であって、板金部材９の表面よりも低摩擦係数の表面を有する第一摺動性部材９５が貼付されても構わない。これによっても、第三部分Ｐ３と像担持体５の端部との間の距離を、第一部分Ｐ１と像担持体５との間の距離よりも大きくできる。その結果、第五欄に記載の通り、第三部分Ｐ３と像担持体５の端部の間のインピーダンスを大きくできるため、リーク電流が流れることを抑制することができる。この場合、第一摺動性部材９５がインピーダンスを高くする構成をなす。これに加えて、本変形例によれば、中間転写ベルト３を板金部材９上で良好に摺動させることも可能となる。
【００３５】
《第九欄：第三変形例》
また、上記実施形態において、図７Ａに示すように、凹部Ｈのエッジ部分が中間転写ベルト３と接触する位置まで及ぶ場合、かかる部分を覆うように、シート状の保護部材９６であって、好ましくは、板金部材９の表面よりも低摩擦係数の表面を有する保護部材９６が貼付されても構わない。これにより、凹部Ｈのエッジ部分で中間転写ベルト３が傷つけられることを防止できる。
【００３６】
なお、この保護部材９６は、図７Ｂに示すように、第一部分Ｐ１の全域を覆うように貼付されても構わない。これにより、保護部材９６を一度貼付することで、両方の凹部Ｈのエッジ部分を覆うことが可能となる。これにより、画像形成装置１の組み立て効率が向上する。
【００３７】
《第十欄：第四変形例》
また、上述の実施形態または各変形例において、図８左側に拡大して示すように、像担持体５の軸と、一次転写ニップ９１の幅方向中心とを結ぶ線上に、曲げ稜線Ｌが配置されるように、板金部材９は配置されていた（非オフセット配置）。また、図８右側に示すように、像担持体５の軸と、一次転写ニップ９１の幅方向中心とを結ぶ線上から、中間転写ベルト３の回転方向βに（または、回転方向βの逆方向に）、曲げ稜線Ｌがオフセット配置されるように、板金部材９は配置されても構わない。
【００３８】
ここで、板金部材９の位置は、曲げ稜線Ｌを像担持体５のケーシング５３に突き当てて決められている。よって、突き当てに関する部品の加工公差に起因して、板金部材９と像担持体５との上下方向への位置関係は変動しうる。他にも、像担持体５の軸の偏心等により、像担持体５の回転中に、板金部材９と像担持体５との上下方向への位置関係は変動しうる。
【００３９】
板金部材９と像担持体５との上下方向への位置関係の変動により、一次転写ニップ９１のニップ圧に変動が生じうる。ここで、図８右側のオフセット配置時における上下方向への位置関係の変動の方が、図８左側の配置の場合と比較して、ニップ圧の変動に影響しない。このように、図８右側のオフセット配置であれば、ニップ圧の変動を低減でき、印刷される文字の中抜け等、画質の悪化を抑制できる。
【００４０】
また、非オフセット配置では、ニップ圧が大きくすると、像担持体５の外周面を傷つける可能性があり、ニップ圧が小さくすると、中間転写ベルト３の張力で、像担持体５から中間転写ベルト３が離れる可能性もある。つまり、非オフセット配置では、板金部材９をケーシング５３に突き当てる力に関しシビアな調整が必要となる。それに対し、オフセット配置では、板金部材９をケーシング５３に突き当てる力を大きくしても、かかる突き当て力は、ケーシング５３からの反力で相殺され、中間転写ベルト３の張力に負けない最小の力で、板金部材９の位置を望ましい位置に決めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る画像形成装置は、バイアス電圧印加時に、板金部材から像担持体へのリーク電流の発生を抑制可能であり、ファクシミリ、コピー機、プリンタおよびこれらの機能を備えた複合機に好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１  画像形成装置
３  中間転写ベルト
５  像担持体
５１  基体
５２  感光層
５３  ケーシング
９  板金部材
９１  一次転写ニップ
Ｌ  曲げ稜線
Ｐ１  第一部分
Ｐ２  第二部分
Ｐ３  第三部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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