JP3841637B2

JP3841637B2 - Image forming apparatus

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Publication number: JP3841637B2
Application number: JP2000330947A
Authority: JP
Inventors: 洋道正田; 智博及川; 幸和亀井; 史郎若原; 英樹大西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: JP2002132066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触転写方式を採用している電子写真装置等の画像形成装置に関するもので、特に、コピア、レーザープリンタにおける像担持体に当接して使用される接触転写ローラを具備する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法においては、従来、金属ワイヤーに高電圧を印加して、発生するコロナにより感光体を帯電させたり、転写させたりしている。しかし、このコロナチャージ方式ではコロナ発生時にオゾンやＮＯｘ等のコロナ生成物により感光体の表面を変質させるため、画像白抜けや黒スジが生じる等の画像品質上の他、オフィス環境の点においても問題があった。そこで、オゾンやＮＯｘ等を発生させない方式として、導電性弾性体を感光体などに接触させて帯電及び転写させる方式が提案されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置において、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転移させるための手段として、像担持体に対向して付設された導電性弾性体に記録材の背面側より数百Ｖ〜３ｋＶ程度の電圧を印加して接触転写を行うプロセスがある。
通常、接触転写部材を像担持体と共に回転移動して接触転写を行なうが、その他の方式として導電性樹脂シート或いは導電性プレートを用いることがあり、この場合、特開平８−３１４２９４号公報に提案されているように導電性樹脂シートを像担持体に圧接して、その間に記録材を通過させて転写を行なっている。この導電性樹脂シートの抵抗値を１×１０²〜１×１０⁹Ωとなるような半導電領域にすることにより、適切な接触転写を実現することが可能となるとしている。
【０００４】
しかし、上述のように導電性樹脂シートを像担持体に圧接して転写を行なうと、その導電性樹脂シートが時間と共に圧接によるヘタリを生じるため、必要不可欠な転写ニップ幅を確保することが徐々に不可能となる。このため、接触転写部におけるロングライフの実現が困難となる。また、導電性樹脂シートは常に同一箇所が転写部分となるため、そのシートの表面が残トナーや紙粉によって汚れ、記録材の裏汚れや抵抗値の上昇をまねく。
また接触転写部材を像担持体と共に、従動或いは共駆動する接触転写ローラ（又はベルト）方式では、上述のように同一箇所に汚れを溜めることはないが、回転状態における接触転写ローラ表面の抵抗むらがまだまだ大きいため、転写画像の濃度むらや飛散、中抜けなどが生じ、良好な画像を得ることができない場合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の課題及び要望に応えるためになされたものであり、接触転写面における抵抗むらを軽減して、転写画像の濃度むら、飛散、中抜け等が生じない安定した良好な画像を得ることができ、また接触転写部の同一箇所での汚れを少なくしてクリーニング性を高め、且つその汚れの除去等が容易にできる画像成形装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、次の構成を有するものである。
（１）像担持体に当接させた接触転写ローラを有し、前記像担持体と前記接触転写ローラとで形成される転写ニップ部に記録材を搬送し、前記像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写機構を具備する画像形成装置において、前記接触転写ローラは該トナー像の転写時に非回転状態（又は固定状態）であり、非転写時に回転状態があることを特徴とする画像成形装置。
【０００７】
（２）前記接触転写ローラは、前記回転状態の体積抵抗率が前記非回転状態の体積抵抗率に比べて１／２０〜１／５の範囲であることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
（３）前記画像形成装置の電源投入時に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【０００８】
（４）前記トナー像の転写直前に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
（５）前記トナー像の転写後に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
（６）前記複数枚の記録材を前記ニップ部で連続搬送し、該記録材と記録材との間隙時に、前記接触転写ローラは回転状態にあることを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。
【０００９】
（７）前記接触転写ローラの回転状態に、該ローラ表面の汚れを除去するクリーニング手段が設けられることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）前記クリーニング手段は、前記接触転写ローラが回転する直前に、転写電圧の逆電圧を該ローラに印加するものであることを特徴とする前記（７）記載の画像形成装置。
（９）前記クリーニング手段は、前記接触転写ローラ面から直接汚れを除去する清掃部材からなることを特徴とする（７）又は（８）記載の画像形成装置。
【００１０】
（１０）前記（１）〜（９）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転状態、及び非回転状態の制御をする制御手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
（１１）前記（１０）記載の画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転芯体を固定、又は固定を解除する回転ロック手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略図である。図２は図１に示された接触転写ローラの拡大断面図である。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体、例えば、感光体等に当接する接触転写ローラを有し、その接触転写ローラが導電性弾性体からなるものであれば、通常の形成装置と異なった適用形体、名称、総称等であって良く、その名称等に限定されない。
前記画像形成装置において、被画像形成体に画像を記録する為に必要な像担持体（感光体等）への画像形成はカールソンプロセスや背面露光方式や、その他の種々の作像原理を使用することが可能であって特に限定されるものではない。本実施の形態ではカールソンプロセスによる画像形成装置を例にとって説明する。
【００１３】
図１は画像形成装置の概略断面図である。前記画像形成装置９は、コンピューターの出力装置として使用されるものであるが、これ以外にワードプロセッサやファクシミリの印字部、デジタル複写機の印字部としても使用可能である。画像形成装置９は、主に、画像を形成する画像形成部１０と画像形成部１０に記録材Ｐを供給する給紙装置３０と定着装置１７とから構成されている。画像形成部１０は、アルミ素管に感光層を配置した像担持体としての感光体ドラム１１と感光体ドラム１１の周囲にこの順序で配置される帯電装置１２、露光装置（レーザーユニット）１３、現像装置１４、転写装置１５、及び除電装置（除電ランプ）１６とを備えている。
【００１４】
前記帯電装置１２は、感光体ドラム１１の表面に均一な電荷を付与するための帯電部材（帯電手段）１８と、該帯電部材１８に電位を供給するための帯電電源１９とを備えている。
前記レーザーユニット１３は、帯電された感光体ドラム１１の表面に画像データに応じてレーザーを照射し、感光体ドラム１１上に電荷パターンからなる静電潜像を形成する。
前記現像装置１４は、レーザーユニット１３の露光によって形成された静電潜像に対して現像剤であるトナー５０を供給してトナー像を形成する現像部材（現像手段）２１と、現像部材２１に現像電圧を供給する現像電源２２とを備えている。
前記転写装置１５は、記録材Ｐを感光体ドラム１１に圧接して感光体ドラム１１に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する接触転写ローラ２３と、転写時に接触転写ローラ２３に一定の転写電流を供給する転写電源２４とを備えている。
【００１５】
前記除電ランプ１６は複数のＬＥＤからなり、感光体ドラム１１の表面に光を照射して感光体ドラム１１の表面に残留した電荷を中和して除電する。
前記給紙装置３０は記録材Ｐを収容するカセット３１、カセット３１から記録材Ｐを送り出すピックアップローラ３２、供給された記録材Ｐをガイドする給紙ガイド３３、給紙された記録材Ｐを所定の速度で搬送する一対のレジストローラ３４からなる。
また、給紙装置３０は、記録材Ｐが供給されたことを検出する給紙センサー（図示せず）を備えている。
前記のピックアップローラ３２、帯電部材１８、現像部材２１、接触転写ローラ２３（共駆動時の場合）、及び感光体ドラム１１は図示しない駆動装置によって回転駆動される。これらの回転駆動は不図示のプロセスコントロールユニットによって所定のタイミングで適宜制御される。また、画像形成部１０の記録材Ｐの出紙側には、記録材Ｐを装置外に排出する排紙ローラ４１と排紙された記録材Ｐを保持する排紙トレイ４２を配している。
【００１６】
上記帯電部材１８、現像部材２１、及び接触転写ローラ２３に用いられる導電性部材は一般に以下に示す材質から構成されるものが採用されている。
例えば、画像形成装置９における接触転写ローラ２３及びその他の部材の一例は図２に示すような構造を有している。
即ち、基体１（又は回転芯体）は鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮などで構成された、いわゆる「芯金」のほか、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂からなる芯体及びその表面にメッキを施したもの、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂に導電性付与剤としての導電性カーボンブラック、金属粉末などを配合した導電性樹脂成形品で形成した芯体、またはこれらの組み合わせからなる芯体など、プラスチック、金属、セラミックから選ばれた任意の材料からなる基体１であり、その基体１に被覆された１層以上の弾性体２を有している。その弾性体２の内部を通電する手段として、弾性体２の内部に導電性充填剤３を混入し、電圧を印加した場合にはこの分散した導電性充填剤３間の通電により、導電性弾性体の通電を可能としている。
【００１７】
前記弾性体２としては、ニトリルブタジェンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ノルボルネンゴムなどの有極性エラストマーや、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、キシレン樹脂、およびこれらの共重合体や混合物などの無極性樹脂、クロロポリスチレン、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、フツ素樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂およびこれらの共重合体や混合物などの有極性樹脂も可能である。特に、環境変化に伴う体積抵抗率変動の抑制効果及び低硬度化から、エチレン−プロピレンジェン重合体（ＥＰＤＭ）、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム（ＮＲ）などの無極性エラストマーが最も好ましい。
【００１８】
前記導電性充填剤３としては電子導電性充填剤が望ましく、例えば、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレンおよびポリエチレンイミンなどの導電性樹脂、カーボン、アルミニウム、ニッケルなどの導電性粒子をウレタン、ポリエステル、酢酸ビニル−ビニル共重合体およびポリメタクリル酸メチルなどの樹脂中に分散した導電性粒子分散樹脂、アルミニウム、ニッケル及びステンレスなどの金属紛未、酸化チタン、酸化スズ、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素などの導電性無機粒子、またそれらのウイスカー及びマイカーに必要に応じて酸化スズ、酸化アンチモン、カーボン等で表面処理を行ったもの、またはカーボンブラック（チャンネルブラック、フアーネスブラック、アセチレンブラック）が挙げられ、これらの形状も球状、繊維状、板状、不定型などどのような形状でもよい。
導電性充填剤３としてこのような電子導電性充填剤を使用すると、電子導電性充填剤間の放電により導電するので、長時間、弾性体２に電圧を印加しても履歴を残すことがなく使用することが可能となる。
【００１９】
前記導電性充填剤以外の添加剤としては、他に加硫剤、加流促進剤、発泡剤、老化防止剤、補強剤、充填剤を必要に応じて配合することができる。
前記加硫剤としては、例えば硫黄、有機含硫黄化合物の他、有機過酸化物なども使用可能である。有機含硫黄化合物としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド等が挙げられる。また、有機過酸化物としては、べンゾイルペルオキシド等を挙げることができる。なお、これらのうち、加硫とともに発泡を行う場合に加硫速度と発泡速度のバランスが良くなる点から硫黄を用いるのが好ましい。
前記加硫促進剤としては、例えば、消石灰、マグネシア（ＭｇＯ）、リサージ（ＰｂＯ）等の無機促進剤や、以下に記す有機促進剤を使用することができる。有機促進剤としては、例えば、２−メルカプトべンゾチアゾール、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェン等のチアゾール系加硫促進剤や、Ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒｔ−ブチルアミン、プロピルアミン等の脂肪族第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、ピペリジン等の脂肪族第２アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、脂環式第１アミンと２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物、モリフォリン系化合物と２−メルカプトベンゾチアゾールとの酸化縮合物等のスルフェンアミド系加硫促進剤や、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＭＴＭ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジモノスルフィド（ＴＥＴＤ）、テトラブチルチウラムジモノスルフィド（ＴＢＴＤ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）等のチウラム系加硫促進剤や、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＭＤＣ）、ジェチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＥＤＣ）、ジ−Ｎ−ブチルカルバミン酸亜鉛（ＺｎＢＤＣ）等のジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などを使用することができる。また、加硫促進助剤を配合することもでき、例えば、亜鉛華などの金属化合物やステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸を用いることができる。
【００２０】
前記発泡剤としては、例えば、水、A.I.B.N.（アゾビスイソブチロニトリル）系、A.D.C.A．（アゾジカルボンアミド）系、D.P.T.（ジニトロソペンタメチレンテトラミン）系、T.S.H.（４−トルエンサルフオニルヒドラジド）系、O.B.S.H.（４，４'−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド）などの有機系発泡剤が用いられる。発泡剤の配合量は組成物のゴム成分１００重量部に対して５〜１１重量部程度とする。これは５重量部未満では発泡が不十分になり、１１重量部よりも多くなると発泡剤が加硫を阻害して、加硫が不十分になるためである。組成物を発泡体とした場合、柔軟性が向上する。これを転写手段として使用したときに、感光体と転写手段のニップが十分に確保でき、良好な画質を得ることができる。
【００２１】
前記老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。前記充填剤としては、例えば、シリカ、グレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合するとゴム組成物の強度が向上する。
【００２２】
また、本発明による導電性弾性体の製法であるが、まず、１種類または２種類以上を組み合わせた前記２種もしくは３種以上の化合物からなる電子導電性充填剤と前記発泡剤（目的の導電性弾性体が発泡層を有する場合）、過酸化物または白金触媒存在下でのハイドロジェンポリシロキサンや硫黄などの加硫剤を所望の割合で一様に分散させた未加硫・未発泡のゴム材料をオープンロール、バンパリーミキサー等の公知のゴム混練装置を用いて混練する。この時、必要に応じて加硫促進剤、軟化剤、可塑剤、補強剤、老化防止剤、帯電防止剤などの添加剤を適宜配合することもできる。前記未加硫・（未発泡）のゴム材料を、例えばプレス成形、押出成形、射出成形などの方法により形成する。次に加熱処理による加硫、硬化、（発泡）を行って、（未発泡）弾性体と基体１を一体化させ、金型の内周面に沿った形状を有する目的の弾性体２を得ることができる。基体１は弾性体２の硬度を高くせずとも基体１でささえることができ、時間的なへたりなどによる圧力抜けを生じ耐久寿命が短くなることを防止することが可能となる。基体１には、その外周に耐熱温度が２２０℃の接着剤が塗布されている。この弾性体２の表面に作製させたスキン層を研磨及び研削する。これにより、弾性体２の硬度を低下させることが可能となるので、圧接部材との磨耗を防止することが可能となる．また、疲労によるスキン層のひび割れを事前に防止することが可能となる。以上の工程から基体１と弾性体２のみから構成される導電性弾性体を得る事が可能となる。
【００２３】
以上の如く構成される実施の形態の画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３はトナー像を記録材Ｐに転写する時に、非回転状態（又は固定状態）である。
回転状態の接触転写ローラ２３にあっては、そのローラの体積抵抗率が前記非回転状態のものに比べて約１オーダー低く抑えられる。後述する表１に示すように、回転状態の各転写ローラの体積抵抗率は非回転状態の各接触転写ローラの体積抵抗率に比べて約１オーダー（１／２０乃至１／５）低い範囲になる。
これは、前記接触転写ローラ２３が非回転状態、即ち、固定された状態で転写処理が遂行されることにより、その転写ローラ２３表面のコンデンサ成分が十分に補充されるからである。
【００２４】
従って、本発明に係る画像形成装置にあっては、前記接触転写ローラ２３は回転状態の体積抵抗率が前記非回転状態の体積抵抗率の１／２０乃至１／５の範囲であり、好ましい回転状態の体積抵抗率は１０⁵〜１０⁹Ω・ｃｍの範囲にあり、更に好ましくは、１０⁶〜１０⁸Ω・ｃｍの範囲であるにあることが望ましい。このように非回転状態における接触転写ローラ２３の体積抵抗率が見掛け上、約１オーダー上昇するため、従来のものより低体積抵抗率の接触転写ローラ２３を用いることができ、接触転写ローラ２３面の抵抗むらを軽減することができる。実際に後述する表２に示すように、各接触転写ローラは非回転状態の表面抵抗のむらが回転状態の表面抵抗のむらよりも小さいことが分かる（最低抵抗を１とする。）。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３は、非転写時に回転状態にある。
前記接触転写ローラ２３が非転写時に回転することにより、接触転写ローラの同一箇所を絶えず使用し続けることがないので、ローラ表面の局所的な汚れが軽減され、接触転写ローラの摩耗劣化、及び接触転写ローラを構成する材質の分極による異常帯電を防止することができる。
前記接触転写ローラ２３が具体的に回転状態となる場合としては以下の場合を挙げることができる。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置の電源投入時に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることである。
このような回転状態は、長期間使用されなかった場合、或いは直前に記録材にジャムが生じて停止した場合における接触転写ローラ２３の汚れを防止し、またローラの圧接変形を修正することが可能となる。
本発明に係る画像形成装置において、前記トナー像の転写直前に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることである。
このような回転状態は、スリープモードからの立ち上げや、直前に記録材にジャムが発生して停止した場合における接触転写ローラ２３の汚れを防止することができる。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置において、前記トナー像の転写後に、前記接触転写ローラは所定期間、回転状態にあることである。
このような回転状態は、次回の転写処理に接触転写ローラ２３表面の使用箇所を毎回変更することができ、接触転写ローラ２３表面の同一箇所のみの汚れや劣化を防止することができる。
本発明に係る画像形成装置においてまた、複数枚の記録材Ｐをニップ部で連続搬送し、記録材Ｐと記録材Ｐとの間隙時に、前記接触転写ローラ２３は、回転状態にあることである。
このような回転状態は、連続印刷の場合において、搬送の際に記録材Ｐと記録材Ｐとの間隙時に回転させるため、各記録材Ｐに順次転写を行なうときに、接触転写ローラ２３の表面の使用箇所を毎回変更することができ、接触転写ローラ２３の表面の同一箇所のみの汚れや劣化を防止することができる。
【００２８】
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３の回転状態に、該ローラ表面の汚れを除去するクリーニング手段が設けられることである。
前記接触転写ローラ２３の回転状態において、そのローラ２３を掃除することにより、トナー付着による接触転写ローラ２３の体積抵抗率の上昇や記録材Ｐの裏面汚れを防止することができる。
前記クリーニング手段としては以下のものを具体的に挙げることができる。
【００２９】
第１のクリーニング手段は、前記接触転写ローラが回転する直前に、転写電圧の逆電圧を該ローラに印加するものである。
前記転写電源２４により、接触転写ローラ２３が回転する直前に転写電圧と逆の電圧をローラ２３に印加すれば、これがクリーニング手段として働く。即ち、別途クリーニング手段を設けることなく、感光体ドラム１１面に残トナーを戻すことができる。
第２のクリーニング手段はまた、前記接触転写ローラ２３表面から直接汚れを除去する清掃部材とすることができる。
前記清掃部材は、ローラ２３面から直接汚れを除去するものであり、清掃部材としてはローラに直接当接するダスト吸着ローラ、ブラシ、ブレード等やブロー或いは吸引装置等を挙げることができるが、直接接触転写ローラ面に作用する清掃部材である限り限定されるものではない。
このような第２のクリーニング手段にあっては、感光体ドラム１１への悪影響を与える虞のある逆電圧印加方式を用いないため感光体ドラム１１を損傷することがない。また逆帯電した汚染トナーの除去も可能であり、更に接触転写ローラ２３に付着した紙粉の除去回収も可能である。
【００３０】
前記接触転写ローラ２３は、感光体ドラム１１の回転に従動しても良く、または感光体ドラム１１と共に共駆動しても良い。従って、トナー像の転写時に前記転写ローラ２３を非回転状態とする場合は、前記従動においては前記接触転写ローラの回転をロックする手段を設けて行い、前記共駆動においては前記接触転写ローラ２３のみの回転駆動を停止することによってできる。
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラ２３の回転芯体を固定、又は固定を解除する回転ロック手段を設けることができる。
前記接触転写ローラ２３は上述したように、回転芯体（基体１）、導電性充填剤３を含む弾性体２とからなる。従って、回転芯体を固定すれば、従動している接触転写ローラ２３は簡単に非回転状態となり、また回転芯体の固定を解除すれば感光体ドラム１１と共に回転状態となる。このような固定、解除機構は極めて簡単な構造を取り得ることが期待される。このため、前記回転ロック手段は簡単に取り付けることができ、接触転写ローラ２３の回転状態或いは非回転状態の制御が精度良くなされる。
【００３１】
本発明に係る画像形成装置において、前記接触転写ローラの回転、及び非回転の制御をする制御手段を設けることができる。
前記制御手段は、画像成形装置９における感光体ドラム１１、帯電装置１８、その他の駆動装置全体における上記プロセスコントロールユニットの一部として前記接触転写ローラ２３をタイミング良く制御しても良く、また前記接触転写ローラ２３を個別に制御しても良い。
このような制御手段を設けることによって、トナー像の転写時に接触転写ローラ２３は確実に非回転状態とされ、非転写時に接触転写ローラ２３は感光体ドラム１１と共に回転させられる。
【００３２】
本発明によれば、前記接触転写ローラ２３をＯＰＣなどの像担持体１１に当接又は圧接し、トナー像５０の転写を行うとき接触転写ローラ２３を非回転状態とし、逆に非転写時は接触転写ローラ２３を回転状態として必要によりローラ面の汚れを除去する。尚、供給電源として定電圧装置を用い、供給電圧を定電圧制御することにより転写する。
前記接触転写ローラ２３の非回転状態でトナー像の転写を行なうことにより、転写ニップ部における接触転写ローラ２３表面のコンデンサ成分が十分に補充され、見掛け上の体積抵抗率は約１オーダーの値で上昇する。このため、接触転写ローラ表面の実質的な体積抵抗率が低く設定されて抵抗むらが軽減され、安定した良好な画質を得ることができる。また、前記接触転写ローラ２３は回転ローラ形態であることにより、転写ニップ幅を十分に得るための硬度と転写圧を容易に満たして経時的に安定なニップ幅を確保できる。このため、導電性樹脂プレートのように像担持体の耐圧を超える転写電圧を印加することもない。また同一箇所の接触転写ローラ表面の汚れを軽減し、その清掃を容易なものとしている。
【００３３】
【実施例】
本発明の画像形成装置を以下の実施例に基づいて詳しく説明する。
先ず、図１に示す画像形成装置９の接触転写ローラ２３は、具体的には以下の方法で作製する。
アルミニウムからなる芯金の周囲に、ＥＰＤＭにカーボンブラックを混入し発泡させた導電性弾性体を被服させてスキン層を除去した種々の接触転写ローラ２３を画像形成装置９の中に組み込んで先ず以下の評価を行った。
【００３４】
感光体ドラム１１の回転中における各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）が回転状態と非回転状態の体積抵抗率の相違について測定した。その結果を表１に示す。
この結果、それぞれ異なる体積抵抗率値を持った各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）の全てが、非回転状態の体積抵抗値が回転状態の体積抵抗値よりも約１オーダー高くなることがわかった。
【００３５】
【表１】

【００３６】
感光体ドラム１１の回転中における各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）の回転状態と非回転状態の表面抵抗むらについて測定した。表２に示す。
それぞれ異なる体積抵抗率値を持った各接触転写ローラ（Ｎｏ１乃至３）の全てにおいて、非回転状態の表面抵抗むらが回転状態の表面抵抗むらよりも小さくなっていることがわかった。
【００３７】
【表２】

【００３８】
以上のことから、接触転写ローラ２３をその転写処理時に非回転状態にすることによって、接触転写ローラ２３の表面抵抗のむらが改善されることがわかった。
次に、具体的な実施例として図１に示す画像形成装置９に、回転状態の体積抵抗率が２．２×１０⁷（Ω・ｃｍ）、静止状態の体積抵抗率が２．５×１０⁸（Ω・ｃｍ）の接触転写ローラ２３を非回転状態で、転写ニップ幅を１．Ｏｍｍ以上保持し、転写電圧を変化させて、転写像の評価を行った。表３に示す。
尚、評価基準は、○が良好、△が普通、×が不良の三段階である。
【００３９】
【表３】

【００４０】
上記転写電圧が１．４ｋＶのときに転写効率及びトナー飛散、文字の中抜け評価において最も優れた良好な画像をえることができた。また、回転状態の画像と比較してみたが、非回転状態の方が明らかに良好な画像を得ることができた。
【００４１】
次に、比較例として画像形成装置に、上記非回転状態の体積抵抗率値が比較例では回転状態の体積抵抗率値となる、即ち比較例の回転状態の体積抵抗率値と上記非回転状態の体積抵抗率値がほぼ等しい接触転写ローラで評価し、接触転写ローラを回転状態で、転写ニップ幅を１．Ｏｍｍ以上保持し、転写電圧を変化させて、転写像の評価を行った。表４に示す。
尚、評価基準は、○が良好、△が普通、×が不良の三段階である。
【００４２】
【表４】

【００４３】
上記転写電圧が１．４ｋＶのときに転写効率が最も良い画像であったが、上記実施例の場合の画像より明らかに劣っていた。更に、上記実施例の方が良好な画像を得る転写電圧の領域が広くなつていた。
【００４４】
次に、クリーニング手段及び回転ロック手段を設けた実施例について詳述する。
（回転ロック手段）
上記接触転写ローラ２３の回転及び非回転（固定）の手段として、接触転写ローラ２３の芯金（回転芯体）に電圧を印加する軸受けと、その反対側にある他の軸受けで、絶縁性の材質からなる高分子部材によって、回転のロック及びその解除する回転ロック手段を設けた。また、かかる回転ロック手段は制御手段が設けられ、制御手段は回転ロック手段によるロック、解除の制御を行った。
上記接触転写ローラ２３の回転及び非回転の回転ロック手段を、芯金に電圧を印加する軸受けと反対側の軸受けにて行ったのは、スペース的な問題と、印加電圧が回転ロック手段にリークしないようにするためである。
上記接触転写ローラ２３は像担持体である感光体ドラム１１に従動して動作しており、上記制御手段の制御指令によって芯金を回転ロック手段でロックした際は、俊敏に非回転状態とすることができる。
【００４５】
（クリーニング手段）
次に、クリーニング手段による汚れの除去性能について測定した。クリーニング手段で全くクリーニングをせず、ジャムも発生しない状況であっても、２０枚程度を転写することによって、記録紙の裏汚れが発生していた。
そこで、非転写時に接触転写ローラ２３のロックを解除して回転させてクリーニングを行った。
具体的なクリーニング手段は、上記回転ロック手段でロックを解除する直前かつ感光体ドラム１１と転写ニップ部の接触転写ローラ表面が直接接触したときに、転写電圧と逆の電圧を印加する機構を設け、この逆電圧を印加することによって、接触転写ローラ表面に付着したトナーを感光体ドラム１１に移行させて接触転写ローラ表面のクリーニングを行った。
この結果、逆帯電したトナーが若干残るものの、記録紙の裏汚れが発生するほど汚れてはいなかった。評価としては、使用するのに耐えられる程度であった。
【００４６】
また、別のクリーニング手段として、回転ロック手段でロックを解除し接触転写ローラを回転させた時に、接触転写ローラ２３と当接させたクリーニングローラ（清掃部材）にてローラ２３表面の汚れの除去を行った。クリーニングローラは１つでは、少数枚の転写では問題なかったが、１０００枚以上のエージングを行うとクリーニング性能は不十分であった。そこで、クリーニングローラを２つ以上用いて行った場合、上述のエージング時においても記録紙の裏汚れは生じず、十分にクリーニングすることができた。
尚、上記接触転写ローラ２３に上記二種類のクリーニング手段を一緒に用いても良い。
【００４７】
ここで、実際にクリーニングするために、接触転写ローラ２３の回転及び非回転（固定）を制御手段で行うタイミングは、転写終了直後、転写直前を基本にして、ジャムが発生した時の対応として、画像形成装置の電源投入時と、連続印刷の対応として、記録紙と記録紙の間にて接触転写ローラ２３を回転させ、上記クリーニング手段で汚れを除去した。最も汚れ除去効果が大きかったのは、転写終了後と画像形成装置の電源投入時であったが、それだけではクリーニング性能は十分ではなく、転写直前及び記録紙と記録紙の間にてクリーニングを行うことにより、１０００枚以上のエージングにおいても記録紙の裏汚れを発生することなく、良好な転写を実現することができた。
【００４８】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明の画像形成装置は、前記接触転写ローラは該トナー像の転写時に非回転状態であるので、接触転写面における抵抗むらを軽減して、転写画像の濃度むら、飛散、中抜け等が生じない安定した良好な画像を得ることができ、また接触転写部の同一箇所での汚れを少なくしてクリーニング性を高め、且つその汚れの除去等が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略図である。
【図２】図２は図１に示された接触転写ローラの拡大断面図である。
【符号の説明】
１基体
２弾性体
３導電性充填剤
９画像形成装置
１０画像形成部
１１感光体
１３露光装置
１５転写装置
１６除電装置
１７定着装置
２３接触転写ローラ
２４定電流装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus adopting a contact transfer method, and more particularly, to an image forming apparatus provided with a contact transfer roller used in contact with an image carrier in a copier or laser printer. It is about.
[0002]
[Prior art]
In electrophotography, conventionally, a high voltage is applied to a metal wire, and a photoconductor is charged or transferred by a generated corona. However, in this corona charge method, the surface of the photoconductor is altered by corona products such as ozone and NOx when corona occurs, so in terms of image quality such as white spots and black streaks, as well as in the office environment There was a problem. Therefore, as a method that does not generate ozone, NOx, or the like, there has been proposed a method in which a conductive elastic body is brought into contact with a photoconductor and charged and transferred.
[0003]
In an electrophotographic image forming apparatus, as a means for transferring a toner image formed on an image carrier to a recording material, a conductive elastic body provided opposite to the image carrier is attached to the back side of the recording material. There is a process of performing contact transfer by applying a voltage of about several hundred V to 3 kV.
Usually, the contact transfer member is rotated and moved together with the image carrier to perform contact transfer. However, as another method, a conductive resin sheet or a conductive plate may be used, and in this case, it is proposed in JP-A-8-314294. As described above, a conductive resin sheet is pressed against an image carrier, and a recording material is passed between them to perform transfer. Appropriate contact transfer can be realized by making the conductive resin sheet have a semiconductive region with a resistance value of 1 × 10 ² to 1 × 10 ⁹ Ω.
[0004]
However, as described above, when the transfer is performed by pressing the conductive resin sheet to the image carrier, the conductive resin sheet becomes settling due to the press with time, so that it is gradually necessary to secure an indispensable transfer nip width. It becomes impossible. For this reason, it is difficult to realize a long life in the contact transfer portion. In addition, since the same portion of the conductive resin sheet always serves as a transfer portion, the surface of the sheet is soiled with residual toner or paper dust, leading to back contamination of the recording material and an increase in resistance value.
Further, in the contact transfer roller (or belt) system in which the contact transfer member is driven or co-driven together with the image carrier, the dirt is not accumulated in the same place as described above, but the resistance unevenness on the surface of the contact transfer roller in the rotating state. However, since the density of the transferred image is still large, unevenness in the density of the transferred image, scattering, voids, etc. may occur, and a good image may not be obtained.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to meet the above-mentioned problems and demands of the prior art, and reduces resistance unevenness on the contact transfer surface, and does not cause unevenness in density, scattering, or void in the transferred image. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining an image, improving the cleaning property by reducing contamination at the same location of the contact transfer portion, and easily removing the contamination.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1) a toner image on the image carrier having a contact transfer roller in contact with the image carrier, transporting a recording material to a transfer nip formed by the image carrier and the contact transfer roller; characterized in that the image forming apparatus having a transfer mechanism for transferring onto a recording material, the contact transfer roller which Ri non-rotating state (or fixed state) der during the transfer of the toner image, there is a rotating state during non-transfer An image forming apparatus.
[0007]
(2) The contact transfer roller according to (1), wherein the volume resistivity in the rotating state is in a range of 1/20 to 1/5 as compared with the volume resistivity in the non-rotating state . Image forming apparatus.
(3) at power-on of the image forming apparatus, the contact transfer roller a predetermined period, said characterized in that in the rotating state (1) the image forming apparatus according.
[0008]
( 4 ) The image forming apparatus according to ( 1 ), wherein the contact transfer roller is in a rotating state for a predetermined period immediately before the transfer of the toner image.
( 5 ) The image forming apparatus according to ( 1 ), wherein after the toner image is transferred, the contact transfer roller is in a rotating state for a predetermined period.
(6) said plurality of recording materials continuously conveyed by the nip portion, when the gap between the recording material and the recording material, wherein said contacting transfer roller is characterized in that it is in the rotation state (1), wherein the image Forming equipment.
[0009]
( 7 ) The image forming apparatus according to any one of (1) to ( 6 ), wherein a cleaning unit that removes dirt on the roller surface is provided in a rotating state of the contact transfer roller.
( 8 ) The image forming apparatus according to ( 7 ), wherein the cleaning unit applies a reverse voltage of the transfer voltage to the roller immediately before the contact transfer roller rotates.
( 9 ) The image forming apparatus according to ( 7 ) or ( 8 ), wherein the cleaning unit includes a cleaning member that directly removes dirt from the contact transfer roller surface.
[0010]
( 10 ) The image forming apparatus according to any one of (1) to ( 9 ), further comprising a control unit that controls a rotation state and a non-rotation state of the contact transfer roller. .
( 11 ) The image forming apparatus according to ( 10 ), wherein a rotation lock means for fixing or releasing the rotation core of the contact transfer roller is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of the contact transfer roller shown in FIG.
[0012]
The image forming apparatus according to the present invention has a contact transfer roller that comes into contact with an image carrier, for example, a photoconductor, and is different from a normal forming apparatus as long as the contact transfer roller is made of a conductive elastic body. Applicable forms, names, generic names, etc. may be used, and the names are not limited thereto.
In the image forming apparatus, the image formation on an image carrier (photosensitive member or the like) necessary for recording an image on the image forming body uses a Carlson process, a back exposure method, and other various image forming principles. It is possible and is not particularly limited. In this embodiment, an image forming apparatus using the Carlson process will be described as an example.
[0013]
FIG. 1 is a schematic sectional view of the image forming apparatus. The image forming apparatus 9 is used as an output device of a computer, but can also be used as a printing unit of a word processor, a facsimile, or a digital copying machine. The image forming apparatus 9 mainly includes an image forming unit 10 that forms an image, a paper feeding device 30 that supplies the recording material P to the image forming unit 10, and a fixing device 17. The image forming unit 10 includes a photosensitive drum 11 as an image carrier in which a photosensitive layer is arranged on an aluminum base tube, a charging device 12 arranged in this order around the photosensitive drum 11, an exposure device (laser unit) 13, A developing device 14, a transfer device 15, and a static elimination device (static elimination lamp) 16 are provided.
[0014]
The charging device 12 includes a charging member (charging means) 18 for applying a uniform charge to the surface of the photosensitive drum 11, and a charging power source 19 for supplying a potential to the charging member 18.
The laser unit 13 irradiates the charged surface of the photosensitive drum 11 with laser according to image data, and forms an electrostatic latent image composed of a charge pattern on the photosensitive drum 11.
The developing device 14 supplies a toner 50 as a developer to the electrostatic latent image formed by the exposure of the laser unit 13 to form a toner image, and a developing member (developing means) 21. And a developing power source 22 for supplying a developing voltage.
The transfer device 15 presses the recording material P against the photosensitive drum 11 to transfer the toner image formed on the photosensitive drum 11 to the recording material P, and is fixed to the contact transfer roller 23 during transfer. And a transfer power supply 24 for supplying a transfer current.
[0015]
The static elimination lamp 16 is composed of a plurality of LEDs, and neutralizes charges remaining on the surface of the photosensitive drum 11 by irradiating light on the surface of the photosensitive drum 11 to eliminate static electricity.
The paper feeding device 30 includes a cassette 31 for storing the recording material P, a pickup roller 32 for feeding the recording material P from the cassette 31, a paper feeding guide 33 for guiding the supplied recording material P, and a predetermined recording material P. It consists of a pair of registration rollers 34 that are transported at a speed of 2.
The paper feeding device 30 includes a paper feeding sensor (not shown) that detects that the recording material P has been supplied.
The pickup roller 32, the charging member 18, the developing member 21, the contact transfer roller 23 (when co-driven), and the photosensitive drum 11 are rotationally driven by a driving device (not shown). These rotational drivings are appropriately controlled at a predetermined timing by a process control unit (not shown). Further, on the paper output side of the recording material P of the image forming unit 10, a paper discharge roller 41 for discharging the recording material P to the outside of the apparatus and a paper discharge tray 42 for holding the discharged recording material P are arranged. .
[0016]
As the conductive member used for the charging member 18, the developing member 21, and the contact transfer roller 23, those composed of the following materials are generally employed.
For example, an example of the contact transfer roller 23 and other members in the image forming apparatus 9 has a structure as shown in FIG.
That is, the substrate 1 (or the rotating core) is made of iron, aluminum, SUS, brass, etc., so-called “core metal”, a core made of thermoplastic resin and / or thermosetting resin, and the surface thereof. From a plated body, a core formed of a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin and a conductive resin molded product in which conductive carbon black as a conductivity imparting agent is mixed with a metal powder, or a combination thereof. The substrate 1 is made of an arbitrary material selected from plastic, metal, and ceramic, such as a core body, and has one or more layers of elastic bodies 2 coated on the substrate 1. As means for energizing the inside of the elastic body 2, when the conductive filler 3 is mixed inside the elastic body 2 and a voltage is applied, the conductive elasticity is generated by energization between the dispersed conductive fillers 3. The body can be energized.
[0017]
Examples of the elastic body 2 include polar elastomers such as nitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, urethane rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, norbornene rubber, polystyrene, poly-α-methylstyrene, Styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, phenol resin, silicone resin, xylene resin, and nonpolar resins such as copolymers and mixtures thereof, chloropolystyrene, styrene -Vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer) , Styrene-Ak Octyl phosphate copolymer and styrene-phenyl acrylate copolymer), styrene-methacrylate copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate) Copolymers), styrene resins (monopolymers or copolymers containing styrene or styrene-substituted products), such as styrene-α-methyl chloroacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylate ester copolymer, Vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic acid resin, epoxy resin, polyester resin, ionomer resin, polyurethane resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, fluorine resin, polycarbonate, polyamide resin, Polyvinyl butyral tree And it is also possible polar resins such as a copolymer thereof or a mixture thereof. In particular, from the effect of suppressing volume resistivity fluctuations due to environmental changes and low hardness, ethylene-propylene polymer (EPDM), butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), high styrene rubber, isoprene rubber, butyl rubber, silicon rubber, Nonpolar elastomers such as natural rubber (NR) are most preferred.
[0018]
The conductive filler 3 is preferably an electronic conductive filler, for example, conductive resins such as quaternary ammonium salt-containing polymethyl methacrylate, polyvinyl aniline, polyvinyl pyrrole, polydiacetylene and polyethyleneimine, carbon, aluminum, nickel Conductive particle dispersion resin in which conductive particles such as urethane, polyester, vinyl acetate-vinyl copolymer and polymethyl methacrylate are dispersed, metal powder such as aluminum, nickel and stainless steel, titanium oxide, oxidation Conductive inorganic particles such as tin, barium sulfate, aluminum oxide, strontium titanate, magnesium oxide, silicon oxide, silicon carbide, silicon nitride, and whisker and miker as necessary with tin oxide, antimony oxide, carbon, etc. Having been subjected to the surface treatment, or carbon black (channel black, Sulfur furnace black, acetylene black), and these shapes may spherical, fibrous, plate-shaped, may have any shape such as irregular.
When such an electronic conductive filler is used as the conductive filler 3, it conducts by discharge between the electronic conductive fillers, so that no history is left even when a voltage is applied to the elastic body 2 for a long time. Can be used.
[0019]
As additives other than the conductive filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a foaming agent, an anti-aging agent, a reinforcing agent, and a filler can be blended as necessary.
Examples of the vulcanizing agent that can be used include organic peroxides in addition to sulfur and organic sulfur-containing compounds. Examples of the organic sulfur-containing compound include tetramethylthiuram disulfide. Examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide. Of these, it is preferable to use sulfur from the viewpoint of improving the balance between the vulcanization speed and the foaming speed when foaming is performed together with vulcanization.
As the vulcanization accelerator, for example, inorganic accelerators such as slaked lime, magnesia (MgO), resurge (PbO), and organic accelerators described below can be used. Examples of the organic accelerator include thiazole vulcanization accelerators such as 2-mercaptobenzothiazole and N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfene, and aliphatic first compounds such as N-butylamine, tert-butylamine, and propylamine. Oxidation condensate of amine and 2-mercaptobenzothiazole, oxidation condensate of aliphatic secondary amine such as dicyclohexylamine, pyrrolidine, piperidine and 2-mercaptobenzothiazole, alicyclic primary amine and 2-mercaptobenzothiazole Sulfenamide-based vulcanization accelerators such as oxidative condensate with morpholine compound and 2-mercaptobenzothiazole, tetramethylthiuram monosulfide (TMTM), tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethyl Chiuramjimonos Thiouram vulcanization accelerators such as fido (TETD), tetrabutyl thiuram dimonosulfide (TBTD), dipentamethylene thiuram tetrasulfide (DPTT), zinc dimethyldithiocarbamate (ZnMDC), zinc diethyldithiocarbamate (ZnEDC) Dithiocarbamate vulcanization accelerators such as zinc di-N-butylcarbamate (ZnBDC) can be used. Moreover, a vulcanization | cure acceleration | stimulation adjuvant can also be mix | blended, for example, metal compounds, such as zinc white, and fatty acids, such as a stearic acid, an oleic acid, and a cottonseed fatty acid, can be used.
[0020]
Examples of the foaming agent include water, AIBN (azobisisobutyronitrile), ADCA. Organic foaming agents such as (azodicarbonamide), DPT (dinitrosopentamethylenetetramine), TSH (4-toluenesulfonylhydrazide), OBSH (4,4′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide) Used. The blending amount of the foaming agent is about 5 to 11 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component of the composition. This is because if the amount is less than 5 parts by weight, foaming is insufficient, and if the amount exceeds 11 parts by weight, the foaming agent inhibits vulcanization and vulcanization is insufficient. When the composition is a foam, the flexibility is improved. When this is used as a transfer means, a sufficient nip between the photoreceptor and the transfer means can be secured, and a good image quality can be obtained.
[0021]
Examples of the antiaging agent include imidazoles such as 2-mercaptobenzimidazole, phenyl-α-naphthylamine, N, N′-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N′-isopropyl- Examples include amines such as p-phenylenediamine, and phenols such as di-tert-butyl-p-cresol and styrenated phenol. Examples of the filler include powders such as silica, gray, talc, calcium carbonate, dibasic phosphite (DLP), basic magnesium carbonate, and alumina. When a filler is blended, the strength of the rubber composition is improved.
[0022]
In the method for producing a conductive elastic body according to the present invention, first, an electronically conductive filler composed of two or three or more compounds in combination of one kind or two or more kinds and the foaming agent (target conductive material). A non-vulcanized / unfoamed product in which a vulcanizing agent such as hydrogen polysiloxane or sulfur in the presence of a peroxide or platinum catalyst is uniformly dispersed in a desired ratio. The rubber material is kneaded using a known rubber kneading apparatus such as an open roll or a bumper mixer. At this time, additives such as a vulcanization accelerator, a softening agent, a plasticizer, a reinforcing agent, an antiaging agent, and an antistatic agent can be appropriately blended as necessary. The unvulcanized / (unfoamed) rubber material is formed by a method such as press molding, extrusion molding or injection molding. Next, vulcanization, curing, and (foaming) are performed by heat treatment to integrate the (unfoamed) elastic body and the substrate 1 to obtain the desired elastic body 2 having a shape along the inner peripheral surface of the mold. be able to. The base body 1 can be supported by the base body 1 without increasing the hardness of the elastic body 2, and it is possible to prevent pressure from being lost due to time sag and the like to shorten the durability life. An adhesive having a heat resistant temperature of 220 ° C. is applied to the outer periphery of the substrate 1. The skin layer produced on the surface of the elastic body 2 is polished and ground. As a result, it is possible to reduce the hardness of the elastic body 2, and thus it is possible to prevent wear with the pressure contact member. It is also possible to prevent the skin layer from cracking due to fatigue in advance. From the above steps, it is possible to obtain a conductive elastic body composed only of the substrate 1 and the elastic body 2.
[0023]
In the image forming apparatus according to the embodiment configured as described above, the contact transfer roller 23 is in a non-rotating state (or a fixed state) when the toner image is transferred onto the recording material P.
In the contact transfer roller 23 of the rotary state, the volume resistivity of the roller is suppressed to about one order lower than those of the non-rotating state. As shown in Table 1 to be described later, the volume resistivity of each transfer roller in the rotation state is in a range lower by about one order (1/20 to 1/5) than the volume resistivity of each contact transfer roller in the non-rotation state. Become.
This is because the capacitor component on the surface of the transfer roller 23 is sufficiently replenished by performing the transfer process in the non-rotating state, that is, in a fixed state .
[0024]
Therefore, in the image forming apparatus according to the present invention, the contact transfer roller 23 is 1/20 or range of 1/5 of the body volume resistivity of volume resistivity the non-rotating state of the rotating state, preferred body volume resistivity of the rotational state is in the range of 10 ⁵ ~10 ⁹ Ω · cm, more preferably, it is desirable that the range of 10 ⁶ ~10 ⁸ Ω · cm. In this way, the volume resistivity of the contact transfer roller 23 in the non-rotating state apparently increases by about one order, so that the contact transfer roller 23 having a lower volume resistivity than the conventional one can be used. Resistance unevenness can be reduced. Actually, as shown in Table 2 to be described later, it can be seen that the non-rotating surface resistance unevenness of each contact transfer roller is smaller than the rotating surface resistance unevenness (the minimum resistance is 1).
[0025]
In the image forming apparatus according to the present invention, the contact transfer roller 23 is in a rotating state when not transferred.
Since the contact transfer roller 23 rotates at the time of non-transfer, the same portion of the contact transfer roller is not continuously used, so that local contamination on the roller surface is reduced, wear deterioration of the contact transfer roller, and contact Abnormal charging due to polarization of the material constituting the transfer roller can be prevented.
Specific examples of the case where the contact transfer roller 23 is rotated include the following cases.
[0026]
When the image forming apparatus according to the present invention is turned on, the contact transfer roller is in a rotating state for a predetermined period.
Such a rotation state can prevent the contact transfer roller 23 from being soiled when it has not been used for a long period of time, or when the recording material has just stopped and stops, and can correct the pressure contact deformation of the roller. It becomes.
In the image forming apparatus according to the present invention, immediately before the transfer of the toner image, the contact transfer roller is in a rotating state for a predetermined period.
Such a rotation state can prevent the contact transfer roller 23 from being soiled when starting from the sleep mode or when the recording material is jammed and stopped immediately before.
[0027]
In the image forming apparatus according to the present invention, after the toner image is transferred, the contact transfer roller is in a rotating state for a predetermined period.
Such a rotation state can change the use location of the surface of the contact transfer roller 23 for the next transfer process every time, and can prevent contamination and deterioration of only the same location on the surface of the contact transfer roller 23.
In the image forming apparatus according to the present invention, a plurality of recording materials P are continuously conveyed at the nip portion, and the contact transfer roller 23 is in a rotating state when the recording material P and the recording material P are in the gap. .
In such a rotation state, in the case of continuous printing, the surface of the contact transfer roller 23 is used when sequentially transferring to each recording material P because the recording material P is rotated at the gap between the recording materials P during conveyance. Can be changed every time, and contamination and deterioration of only the same part of the surface of the contact transfer roller 23 can be prevented.
[0028]
In the image forming apparatus according to the present invention, a cleaning means for removing dirt on the roller surface is provided in the rotating state of the contact transfer roller 23.
By cleaning the contact transfer roller 23 while the contact transfer roller 23 is rotating, it is possible to prevent an increase in volume resistivity of the contact transfer roller 23 due to toner adhesion and contamination of the back surface of the recording material P.
Specific examples of the cleaning means include the following.
[0029]
The first cleaning means applies a reverse voltage of the transfer voltage to the roller immediately before the contact transfer roller rotates.
If a voltage opposite to the transfer voltage is applied to the roller 23 by the transfer power source 24 immediately before the contact transfer roller 23 rotates, this acts as a cleaning means. That is, the remaining toner can be returned to the surface of the photosensitive drum 11 without providing a separate cleaning unit.
The second cleaning means can also be a cleaning member that removes dirt directly from the surface of the contact transfer roller 23.
The cleaning member removes dirt directly from the surface of the roller 23, and examples of the cleaning member include a dust adsorbing roller, a brush, a blade, and a blow or suction device that directly contact the roller. The cleaning member is not limited as long as it is a cleaning member that acts on the transfer roller surface.
Such a second cleaning means does not damage the photosensitive drum 11 because it does not use a reverse voltage application method that may adversely affect the photosensitive drum 11. Further, it is possible to remove the reversely charged contaminated toner, and it is also possible to remove and collect the paper dust adhering to the contact transfer roller 23.
[0030]
The contact transfer roller 23 may be driven by the rotation of the photosensitive drum 11 or may be driven together with the photosensitive drum 11. Therefore, when the transfer roller 23 is set to the non-rotation state at the time of transferring the toner image, a means for locking the rotation of the contact transfer roller is provided in the follower, and only the contact transfer roller 23 in the co-drive. This can be done by stopping the rotation of the motor.
In the image forming apparatus according to the present invention, it is possible to provide a rotation lock means for fixing or releasing the rotation core of the contact transfer roller 23.
As described above, the contact transfer roller 23 includes the rotating core (base 1) and the elastic body 2 including the conductive filler 3. Therefore, if the rotating core is fixed, the driven contact transfer roller 23 is simply in a non-rotating state, and if the fixing of the rotating core is released, it is rotated with the photosensitive drum 11. Such a fixing / releasing mechanism is expected to have a very simple structure. For this reason, the rotation lock means can be easily attached, and the rotation state or non-rotation state of the contact transfer roller 23 is accurately controlled.
[0031]
In the image forming apparatus according to the present invention, control means for controlling rotation and non-rotation of the contact transfer roller can be provided.
The control means may control the contact transfer roller 23 in a timely manner as a part of the process control unit in the photosensitive drum 11, the charging device 18, and other driving devices in the image forming apparatus 9. The transfer roller 23 may be individually controlled.
By providing such a control means, the contact transfer roller 23 is surely non-rotated when the toner image is transferred, and the contact transfer roller 23 is rotated together with the photosensitive drum 11 when the toner image is not transferred.
[0032]
According to the present invention, the contact transfer roller 23 is brought into contact or pressure contact with the image carrier 11 such as OPC, and when transferring the toner image 50, the contact transfer roller 23 is in a non-rotating state, and conversely at the non-transfer time. The contact transfer roller 23 is rotated to remove dirt on the roller surface as necessary. Note that a constant voltage device is used as the power supply, and the supply voltage is transferred by constant voltage control.
By transferring the toner image in the non-rotating state of the contact transfer roller 23, the capacitor component on the surface of the contact transfer roller 23 in the transfer nip is sufficiently supplemented, and the apparent volume resistivity is a value of about one order. To rise. For this reason, the substantial volume resistivity on the surface of the contact transfer roller is set to be low, the resistance unevenness is reduced, and stable and good image quality can be obtained. Further, since the contact transfer roller 23 is in the form of a rotating roller, it can easily satisfy the hardness and transfer pressure for obtaining a sufficient transfer nip width, and can secure a stable nip width over time. Therefore, a transfer voltage exceeding the withstand voltage of the image carrier is not applied unlike the conductive resin plate. In addition, contamination on the surface of the contact transfer roller at the same location is reduced, and the cleaning is facilitated.
[0033]
【Example】
The image forming apparatus of the present invention will be described in detail based on the following embodiments.
First, the contact transfer roller 23 of the image forming apparatus 9 shown in FIG. 1 is specifically manufactured by the following method.
Various contact transfer rollers 23 in which a conductive elastic body in which carbon black is mixed and foamed with EPDM are coated around an aluminum cored bar and the skin layer is removed are incorporated in the image forming apparatus 9 and are first described below. Was evaluated.
[0034]
The difference in volume resistivity between the rotating state and the non-rotating state of each contact transfer roller (No. 1 to 3) during the rotation of the photosensitive drum 11 was measured. The results are shown in Table 1.
As a result, it was found that all of the contact transfer rollers (No. 1 to No. 3) having different volume resistivity values had a volume resistance value in the non-rotation state higher by about one order than the volume resistance value in the rotation state. .
[0035]
[Table 1]

[0036]
The surface transfer unevenness of each contact transfer roller (No. 1 to 3) during rotation and non-rotation of the photosensitive drum 11 was measured. It shows in Table 2.
It was found that in each of the contact transfer rollers (Nos. 1 to 3) having different volume resistivity values, the surface resistance unevenness in the non-rotating state was smaller than the surface resistance unevenness in the rotating state.
[0037]
[Table 2]

[0038]
From the above, it was found that the unevenness of the surface resistance of the contact transfer roller 23 is improved by making the contact transfer roller 23 non-rotating during the transfer process.
Next, as a specific embodiment, the image forming apparatus 9 shown in FIG. 1 has a rotational volume resistivity of 2.2 × 10 ⁷ (Ω · cm) and a stationary volume resistivity of 2.5 × 10. ⁸ (Ω · cm) contact transfer roller 23 is not rotated, and the transfer nip width is 1. The transfer image was evaluated by holding the Omm or more and changing the transfer voltage. Table 3 shows.
The evaluation criteria are in three stages: ○ is good, Δ is normal, and X is bad.
[0039]
[Table 3]

[0040]
When the transfer voltage was 1.4 kV, it was possible to obtain the best image with the highest transfer efficiency, toner scattering, and character omission evaluation. Further, when compared with the image in the rotated state, an image clearly better in the non-rotated state could be obtained.
[0041]
Next, in the image forming apparatus as a comparative example, the volume resistivity value in the non-rotation state becomes the volume resistivity value in the rotation state in the comparison example, that is, the volume resistivity value in the rotation state in the comparison example and the non-rotation state. Evaluation was made with a contact transfer roller having substantially the same volume resistivity value. With the contact transfer roller in a rotating state, the transfer nip width was 1. The transfer image was evaluated by holding the Omm or more and changing the transfer voltage. Table 4 shows.
The evaluation criteria are in three stages: ○ is good, Δ is normal, and X is bad.
[0042]
[Table 4]

[0043]
Although the transfer efficiency was the best when the transfer voltage was 1.4 kV, it was clearly inferior to the image in the above example. In addition, the transfer voltage region for obtaining a better image was wider in the above embodiment.
[0044]
Next, an embodiment provided with a cleaning means and a rotation lock means will be described in detail.
(Rotation lock means)
As a means for rotating and non-rotating (fixing) the contact transfer roller 23, an insulation is provided between a bearing for applying a voltage to the core metal (rotary core) of the contact transfer roller 23 and another bearing on the opposite side. A rotation lock means and a rotation lock means for releasing the rotation are provided by a polymer member made of a material. Further, the rotation lock means is provided with a control means, and the control means controls the lock and release by the rotation lock means.
The rotation and non-rotation locking means of the contact transfer roller 23 is performed by the bearing opposite to the bearing that applies a voltage to the core metal because of a space problem and the applied voltage leaks to the rotation locking means. This is to prevent it from happening.
The contact transfer roller 23 is operated by following the photosensitive drum 11 as an image carrier. When the mandrel is locked by the rotation lock unit in accordance with the control command of the control unit, the contact transfer roller 23 is quickly brought into a non-rotating state. be able to.
[0045]
(Cleaning means)
Next, the removal performance of dirt by the cleaning means was measured. Even when no cleaning was performed by the cleaning means and no jamming occurred, the back side of the recording paper was soiled by transferring about 20 sheets.
Therefore, when the transfer is not performed, the contact transfer roller 23 is unlocked and rotated to perform cleaning.
The specific cleaning means is provided with a mechanism for applying a voltage opposite to the transfer voltage immediately before the rotation lock means releases the lock and when the photosensitive drum 11 and the contact transfer roller surface of the transfer nip portion are in direct contact. By applying this reverse voltage, the toner adhering to the surface of the contact transfer roller was transferred to the photosensitive drum 11 to clean the surface of the contact transfer roller.
As a result, although the reversely charged toner remains slightly, it was not so dirty as to cause the backside of the recording paper to be stained. As evaluation, it was the grade which can endure to use.
[0046]
Further, as another cleaning means, when the lock is released by the rotation lock means and the contact transfer roller is rotated, the cleaning roller (cleaning member) brought into contact with the contact transfer roller 23 removes dirt on the surface of the roller 23. went. With a single cleaning roller, there was no problem with the transfer of a small number of sheets, but the cleaning performance was insufficient when aging of 1000 sheets or more was performed. Therefore, when two or more cleaning rollers were used, the recording paper was not soiled even during the above-described aging, and the cleaning could be performed sufficiently.
Note that the two types of cleaning means may be used together with the contact transfer roller 23.
[0047]
Here, in order to perform actual cleaning, the timing at which the contact transfer roller 23 is rotated and non-rotated (fixed) by the control means is based on the timing immediately after the transfer is completed and immediately before the transfer as a response to the occurrence of a jam. The contact transfer roller 23 was rotated between the recording sheets as the correspondence between the time when the image forming apparatus was turned on and the continuous printing, and the cleaning means removed the dirt. The dirt removal effect was most significant after the transfer was completed and when the image forming apparatus was turned on. However, the cleaning performance was not sufficient by itself, and cleaning was performed immediately before transfer and between the recording paper and the recording paper. As a result, even when aging was performed on 1000 sheets or more, good transfer could be realized without causing the backside of the recording paper to be stained.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus of the present invention, since the contact transfer roller is in a non-rotating state when the toner image is transferred, resistance unevenness on the contact transfer surface is reduced, and transfer image density unevenness and scattering are reduced. In addition, a stable and good image can be obtained in which no voids are generated, the stain at the same portion of the contact transfer portion is reduced, the cleaning property is improved, and the stain can be easily removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the contact transfer roller shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base | substrate 2 Elastic body 3 Conductive filler 9 Image forming apparatus 10 Image forming part 11 Photoconductor 13 Exposure apparatus 15 Transfer apparatus 16 Electric discharge apparatus 17 Fixing apparatus 23 Contact transfer roller 24 Constant current apparatus

Claims

A contact transfer roller in contact with the image carrier, the recording material is conveyed to a transfer nip formed by the image carrier and the contact transfer roller, and the toner image on the image carrier is transferred to the recording material; in the image forming apparatus having a transfer mechanism for transferring the above, the contact transfer roller image forming apparatus wherein there are rotating state during the non-rotating state der is, non-transfer during the transfer of the toner image.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the contact transfer roller has a volume resistivity in the rotation state in a range of 1/20 to 1/5 as compared with a volume resistivity in the non-rotation state .

The power-on of the image forming apparatus, the contact transfer roller a predetermined period, the image forming apparatus according to claim 1, wherein a is in the rotating state.

Wherein immediately before the transfer of the toner image, the contact transfer roller a predetermined period, the image forming apparatus according to claim 1, wherein a is in the rotating state.

Wherein after the toner image has been transferred to the contact transfer roller a predetermined period, the image forming apparatus according to claim 1, wherein a is in the rotating state.

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of recording materials are continuously conveyed by the nip portion, and the contact transfer roller is in a rotating state when the recording material and the recording material are in a gap.

The rotational state of the contact transfer roller, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the cleaning means are provided to remove dirt of the roller surface.

The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the cleaning unit applies a reverse voltage of the transfer voltage to the roller immediately before the contact transfer roller rotates.

9. The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the cleaning unit includes a cleaning member that directly removes dirt from the surface of the contact transfer roller.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, the rotational state of the contact transfer roller, and an image forming apparatus characterized by providing a control means for controlling the non-rotating state.

11. The image forming apparatus according to claim 10 , further comprising a rotation lock unit that fixes or releases the rotation core of the contact transfer roller.