(57)【要約】【課題】転写ブラシの接離動作を目的としておらず、定加重加圧装置によってブラシと感光体の当接圧を常に一定とすることで、画像不具合を招くことなく、通紙する紙種・紙サイズに依らず安定した転写条件を提供可能な装置を提供する。【解決手段】転写ブラシ５の底部に複数の圧縮バネ１１ａ、１１ｂで構成された定荷重加圧機構を設け、それによって感光体への当接時に反力によって転写ベルトが押し戻されることなく、常に一定のニップ幅を形成可能とする。転写ブラシ５は印加電圧の上昇に伴う感光体１への異常放電（リーク）防止を目的として搭載されているが、狙いのニップ幅が得られず転写不良などの画像品質の低下を招くなど、一定の当接荷重では対応しきれないケースが想定される。そこで加圧機構である圧縮バネ１１ａ、１１ｂによって垂直方向に上下させ、通紙する条件に応じて感光体１への当接圧を調節する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナー像を転写ベルトに静電的に吸着された転写紙上にあるいはベルト状の中間転写体に転写する転写装置において、前記転写ベルトへバイアスを印加する印加手段が、主要印加部材と補助印加部材の２種類の印加手段を備え、前記補助印加部材を、前記転写ベルトを介して前記像担持体と対向させ、あるいは前記像担持体よりも下流側に配置し、該補助印加部材は底部に定加重加圧装置を備え、前記転写ベルトを介して常に一定の圧力で前記像担持体に当接させてなることを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１記載の転写装置において、前記補助印加部材と前記像担持体との当接圧を多段階で調整可能とするために、前記補助印加部材を上下動可能としてなることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転写装置において、前記補助印加部材は、通紙する転写紙の種類によって当接圧を決定することを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の転写装置において、前記補助印加部材は、温湿度センサで検知した通紙環境に応じて当接圧を決定することを特徴とする転写装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の転写装置を備えたことを特徴とする作像装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の作像装置備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真プロセスにて画像形成する複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置およびこの画像形成装置を構成する作像装置に関し、特にこれら装置に用いて、像担持体上に形成されたトナー像を転写ベルト上の転写紙あるいはベルト状の中間転写体に転写する転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような転写装置や、これを備えた作像装置、画像形成装置で用いている従来の転写ベルト方式の転写装置におけるブラシ印加部の構成を以下に説明する。
【０００３】
感光体と転写ベルトにより形成される転写ニップ部で感光体上のトナー像を転写された転写紙は、トナーを静電的に吸着した状態で転写ベルト上を搬送され、ベルトから分離した後に転写出口ガイド板を介して定着装置に案内され、未定着のトナー像が転写紙画像面に定着される。
【０００４】
ここで、感光体上のトナー像を感光体と転写ベルトの接触部に形成されるニップ部で、そこに送り込まれた転写紙上に静電的に転写する転写工程においては、ベルト裏面より転写バイアス印加部材を介して電圧を印加しトナー像の転写紙への転写を行っており、特に転写に必要な単位面積あたりの転写電荷密度を高く設定する必要のある高線速機の場合、電圧上昇に伴う感光体への異常放電を防止するために、主要印加部材とする金属製のバイアスローラの他に補助印加部材として植毛の印加ブラシを設け、複数の印加部材による転写バイアスの印加を行っている。
【０００５】
ただし従来の構成では、印加ブラシは固定式であったため、剛性の高い初期時のブラシの場合、感光体に当接したときにブラシの反力によってベルトが押し戻され、狙いのニップ幅が得られないために転写効率の低下を招くケースがあり、またこれを解消するために感光体へブラシを押し当てる力を上げようとした場合、ニップ部へ用紙先端が進入する際の衝撃によって画像ブレを起こすなどを起こす場合があった。
【０００６】
ところで、上述のベルト裏面に当接する印加ブラシの毛倒れ防止機構を搭載しているものがある（特許文献１）。また、転写ベルトから印加ブラシを離し、印加ローラを介して転写ベルトに電圧を印加し、このとき転写ベルトに流れる電流から転写ベルトの抵抗を検知しているものもある（特許文献２）。さらに、導電性電極を有する板状部材をバネによって転写ベルトを押し上げる機構が、同文献の図７に記載されている。板状部材のコロナ帯電器側に導電層を設け、転写コロナ帯電器に印加する電圧と逆極性のバイアス電圧を印加すると、感光体が紙に密着する前に転写が始まりトナー画像が飛び散る現象を抑えることができる。
【０００７】
これらの文献によると、転写ベルトと感光体の当接圧を調整する目的で印加ブラシの接離動作機構を設け、転写紙上のトナー像の画質劣化や感光体の早期劣化を防ごうとしている。
【０００８】
ただし従来の方式では、ブラシとベルト裏面の接離動作を繰返し行うために、ブラシ自身あるいは接触するベルト裏面へダメージが蓄積し、部品の早期劣化を招く恐れがある。
【０００９】
またブラシと感光体が当接する時の振動により、感光体上のトナー像のブレや、トナー落下防止用のステー上からのトナー落ちによる転写紙裏面の裏汚れなど、画像上の品質不具合を発生させる場合がある。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２９６００４号
【特許文献２】特開２００１−５１５１８号
【特許文献３】特開平２−１７９６７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような従来技術の実情にかんがみてなしたもので、転写ブラシの接離動作を目的としておらず、定加重加圧装置によってブラシと感光体の当接圧を常に一定とすることで、画像不具合を招くことなく、通紙する紙種・紙サイズに依らず安定した転写条件を提供可能な装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の転写装置のうち請求項１に係るものは、像担持体上のトナー像を転写ベルトに静電的に吸着された転写紙上にあるいはベルト状の中間転写体に転写する転写装置において、前記転写ベルトへバイアスを印加する印加手段が、主要印加部材と補助印加部材の２種類の印加手段を備え、前記補助印加部材を、前記転写ベルトを介して前記像担持体と対向させ、あるいは前記像担持体よりも下流側に配置し、該補助印加部材は底部に定加重加圧装置を備え、前記転写ベルトを介して常に一定の圧力で前記像担持体に当接させてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係るものは、請求項１記載の転写装置において、前記補助印加部材と前記像担持体との当接圧を多段階で調整可能とするために、前記補助印加部材を上下動可能としてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係るものは、請求項１または２に記載の転写装置において、前記補助印加部材は、通紙する転写紙の種類によって当接圧を決定することを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかに記載の転写装置において、前記補助印加部材は、温湿度センサで検知した通紙環境に応じて当接圧を決定することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に係る作像装置は、請求項１から４のいずれかに記載の転写装置を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る画像形成装置は、請求項１から４のいずれかに記載の転写装置を備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る画像形成装置は、請求項５に記載の作像装置備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、転写ベルトを介して感光体に当接する転写ブラシが、底部に定加重加圧装置を備え、常に一定の圧力で感光体に当接することで、転写ブラシの剛性の大小に依らず、常に一定の圧力で転写ブラシを感光体に当接できるため、ニップ幅のバラつきによる画像品質の低下を防ぐことができ、また転写ブラシの変形や転写ベルトの磨耗などの経時劣化を抑えて、長期的に安定した高品質の転写を可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための最良の形態を説明する。
まず本発明では、ブラシ底部に定加重加圧装置を設けることによってブラシの剛性の大小に依らず、常に一定の圧力でブラシを感光体に当接させ、それによって、ニップ幅のバラつきによる画像品質の低下を招くことなく、またそれと共にブラシの変形やベルトの磨耗などの経時劣化を抑えて、長期的に安定した高品質の転写を可能とする。また、ブラシに前記定加重加圧装置を搭載した転写装置において、ブラシの高さを可変とする事によって、ブラシと感光体の当接圧を調整可能とする。
【００２１】
また本発明では、前記定加重加圧装置を搭載した転写装置において、選択された転写紙の紙厚、剛性の違いによってブラシの当接圧を制御し、転写紙の種類によらず安定した高品質・高効率の転写を行う転写装置とする。さらに、前記定加重加圧装置を搭載した転写装置において、温湿度センサで検知した通紙環境によってブラシの当接圧を制御し、環境の違いによらず安定した高品質、高効率の転写を行う転写装置とする。
【実施例１】
【００２２】
以下、図に示す実施例を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明に用いられる画像形成装置の構成の実施例を図１に示す。本実施例の画像形成装置は像担持体としての感光体ドラム１と、駆動ローラ２および従動ローラ８に伸張された転写ベルト３の裏面よりトナー１０と逆極性のバイアスを、転写高圧電源７よりバイアスローラ４および転写ブラシ５を介して分圧印加し、感光体ドラム１の潜像に吸着されたトナー像を転写紙６上に転写する転写装置により構成される。
【００２３】
駆動ローラ２および従動ローラ８に両端支持された転写ベルト３は、感光体１からの余分な地汚れトナーの入力を防ぐためジョブ中以外は感光体１から離れており、転写紙６がニップ部に進入する直前に図示しない転写ソレノイドにより駆動ローラ２を支軸として反時計方向に回転し、感光体１と接触してニップを形成する（図２（Ｂ）参照）。
【００２４】
その際、転写ブラシ５は転写ベルト３を介して感光体１に対向した形か、もしくは転写ベルト３搬送方向下流に配置されるが、未使用状態のブラシのように毛倒れや変形が少ない場合、ブラシの剛性が高く感光体１に当接したときの反力Ｆ０（＞Ｆ１）が大きいため、転写ベルト３が下に押し戻されて狙いのニップ幅が得られず、転写効率やその他の画像品質の低下を招く場合がある（図２（Ａ）参照）。
【００２５】
これを解決するため、本実施例では、転写ブラシ５の底部に複数の圧縮バネ１１ａ、１１ｂで構成された定荷重加圧機構を設け、それによって感光体１当接時に反力によって転写ベルト３が押し戻されることなく、常に一定のニップ幅を形成可能としている。
【００２６】
前述の通り、転写ブラシ５は印加電圧の上昇に伴う感光体１への異常放電（リーク）防止を目的として搭載されているが、特に近年は印刷物の多様化に伴い、例えば配送伝票に用いられるラベル紙やハガキ用紙、冊子の背表紙に用いられるシボ加工の入った厚紙など、紙厚や転写紙抵抗への対応幅もより広いものを求められ、転写ブラシ５の用紙対応力も合わせて広げる必要性が出始めてきている。特に転写紙の紙厚が大きい場合、転写ブラシ５の感光体１への当接圧が高すぎると、ニップ進入時の衝撃によって画像のブレやトナーの落下による紙の汚れなどが発生するケースが考えられ、逆に当接圧が低すぎても紙の剛性によって転写ベルト３が押し戻されてしまい、狙いのニップ幅が得られず転写不良などの画像品質の低下を招くなど、一定の当接荷重ではこれらの不具合に対応しきれないケースが想定される。
【００２７】
そこで本実施例では、前記加圧機構である圧縮バネ１１ａ、１１ｂによって垂直方向に上下させ、通紙する条件に応じて感光体１への当接圧を調節することで、上記不具合への対応を可能としている。なお、上下への動作は、転写ブラシ５の加圧機構の底部に取り付けられた複数の偏芯カム１２ａ、１２ｂの回転動作にて行う（図３、図４参照）。なお偏芯カム１２ａ、１２ｂの動力源には、多段階の細かい調整を可能とするためにステッピングモータを用いるのが望ましい。
【００２８】
また、通紙する転写紙の種類によって紙の剛性はある程度推定できるため、あらかじめ選択した紙種・紙厚に応じて、偏芯カム１２ａ、１２ｂの動作による感光体１への当接圧の自動的な制御を行う転写ブラシ５の加圧機構を用い得る。これにより、例えばコシの強い厚紙やタブ紙を通す場合、前述のように紙の剛性によって転写ベルト３が押し戻されニップ幅が縮小する可能性が高いため転写ブラシ５の当接圧を高めにする必要があるが、この制御をジョブ開始のタイミングで各給紙段の紙種や紙厚設定を例えば制御装置（例えばコンピュータ）が装備するメモリに設定されている内容を読みに行くことで決定し、指定給紙段で厚紙など高剛性紙を選択している場合にはステッピングモータの動作によって転写ブラシ５を上昇させることとすればよい。
【００２９】
同様に、通紙環境による転写紙の抵抗、剛性の変動による転写品質への影響を抑えるために、機内温湿度センサにて検知した温湿度データより通紙する転写紙の調湿状態を予測し、転写ブラシ５の感光体１への当接圧を制御することができる。制御例としては、特に高温高湿環境下での薄紙や普通紙など、抵抗が低く過度の転写電圧の上昇の可能性が低い条件の場合、転写ブラシ５の磨耗・毛倒れや転写ベルト３裏面の削れを抑えるために、転写ブラシ５と転写ベルトは非接触にしても構わない。
【００３０】
すなわち本発明では、転写ベルトを介して感光体に当接する転写ブラシにおいて、底部に定加重加圧装置を備え、常に一定の圧力で感光体に当接することで、ブラシの剛性の大小に依らず、常に一定の圧力でブラシを感光体に当接できるため、ニップ幅のバラつきによる画像品質の低下を防ぐことができ、ブラシの変形やベルトの磨耗などの経時劣化を抑えて、長期的に安定した高品質の転写を可能にできる。またブラシに定加重加圧装置を搭載した転写装置において、ブラシの高さを変更することで、ブラシと感光体の当接圧を調整可能とし、そのことによって、通紙する条件によらず最適な当接圧で転写ブラシを感光体に当接できるため、ニップ幅のバラつきによる画像品質の低下を防ぐことができ、ブラシの変形やベルトの磨耗などの経時劣化を抑えて、長期的に安定した高品質の転写を可能にできる。また、選択された転写紙の紙厚、剛性の違いによって、転写ブラシの当接圧を自動的に制御するような定加重加圧装置を搭載することで、転写紙の種類によらず安定した高品質・高効率の転写を行うことができる。
【００３１】
さらに、温湿度センサで検知した通紙環境によってブラシの当接圧を自動的に制御するような定加重加圧装置を搭載することで、通紙環境の影響を受けずに、安定した高品質・高効率の転写を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に用いられる画像形成装置の構成の実施例を示す概念的断面図
【図２】図１の装置でのニップ幅の違いによるベルトと感光体との位置関係を示す図
【図３】転写ブラシの加圧機構を垂直方向に上下させ一例の構成を示す断面図
【図４】転写ブラシの加圧機構を垂直方向に上下させ他の例の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００３３】
１：感光体ドラム
２：駆動ローラ
３：転写ベルト
４：バイアスローラ
５：転写ブラシ
６：転写紙
７：転写高圧電源
８：従動ローラ
１０：トナー
１１ａ、１１ｂ：圧縮バネ
１２ａ、１２ｂ：偏芯カム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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