转印装置及图像形成装置的制作方法

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转印装置及图像形成装置的制作方法

一实施方式涉及转印装置及图像形成装置。



背景技术:

近年来,利用电子照相技术的图像形成装置谋求具备在各种记录介质进行印刷的功能。

记录介质是指媒体,例如薄片(sheet)或ohp(overheadprojector,高射投影仪)胶片等被印刷媒体。

图像形成装置中,转印条件因媒体的材质种类及媒体的厚度而改变。根据不同的转印条件,图像形成装置预先准备各种媒体用的模式。

所谓模式是指印刷模式。图像形成装置具备在标准厚度的媒体上进行印刷的模式、或者在比标准厚度更厚或更薄的媒体进行印刷的模式。

根据用户操作控制面板而进行的模式选择,图像形成装置切换为适合于媒体的转印条件进行应对。

在切换转印条件的方法中,如果媒体符合根据模式假定的转印条件,则可获得用户期望的转印质量。

但是,在图像形成装置设置有无法根据该模式进行假定的媒体。媒体以不同于模式的转印条件的转印条件被转印。印字图像形成装置无法具备充分的转印性能。

或者,用户错选了与记录介质的种类相对应的按钮。由于用户的操作失误,图像形成装置在不同于该种类的媒体模式下进行印刷。图像形成装置无法实现准确的转印性能。

转印装置不能发挥准确的转印性能,会导致图像形成装置无法获得最佳图像的问题。



技术实现要素:

本发明实施方式涉及的转印装置包括:导电性的中间转印部件,在所述中间转印部件上一次转印有色调剂图像;转印部件,通过恒流方式从所述中间转印部件将所述色调剂图像二次转印到记录介质上;输送部,在所述中间转印部件及所述转印部件之间输送所述记录介质;以及高压变压器,向所述转印部件施加偏压,所述中间转印部件及所述转印部件的体积电阻率×厚度的总计值大于等于3.6×108ω·cm2,所述体积电阻率的单位是ω·cm,所述厚度的单位是cm,并且将所述高压变压器的转印极性侧的电压绝对值的输出上限值设为a且单位是v、将所述记录介质的输送速度设为v且单位是mm/s时,所述速度v小于等于根据v=a×0.009求得的速度。

本发明实施方式涉及的图像形成装置包括:显影器,在图像载体上形成色调剂图像;导电性的中间转印部件,在所述中间转印部件上一次转印有通过所述显影器形成的所述色调剂图像;转印部件,通过恒流方式从所述中间转印部件将所述色调剂图像二次转印到记录介质上;输送部,在所述中间转印部件及所述转印部件之间输送所述记录介质;高压变压器,向所述转印部件施加偏压;以及定影部,将所述色调剂图像定影到所述记录介质上,所述中间转印部件及所述转印部件的体积电阻率×厚度的总计值大于等于3.6×108ω·cm2,所述体积电阻率的单位是ω·cm,所述厚度的单位是cm,并且,将所述高压变压器的转印极性侧的电压绝对值的输出上限值设为a且单位是v、将所述记录介质的输送速度设为v且单位是mm/s时,所述速度v小于等于根据v=a×0.009求得的速度。

附图说明

图1是实施方式所涉及的图像形成装置的结构图;

图2是实施方式所涉及的图像形成装置的显影器的外围装置的示意图;

图3是实施方式所涉及的转印装置及连接于转印装置的偏压电源的结构图;

图4是实施方式所涉及的图像形成装置的定影部的结构图;

图5是实施方式所涉及的图像形成装置的控制系统的框图;

图6a是示出实施例1的转印部件的体积电阻率、电阻层及这些积的条件的线图;

图6b是示出实施例2的转印部件的体积电阻率、电阻层及这些积的条件的线图;

图6c是示出实施例4的转印部件的体积电阻率、电阻层及这些积的条件的线图;

图7a是示出在实施例1的条件下每种记录介质的印字宽度与被印字图像浓度的关系的图表;

图7b是示出在实施例2的条件下每种媒体的印字宽度与被印字图像浓度的关系的图表;

图8a是示出实施方式所涉及的转印装置的高压变压器的电压电容的最大值与允许处理速度的关系的图表;

图8b是示出在实施例4的条件下每种媒体的印字宽度与被印字图像浓度的关系的图表;

图9是示出在参考条件下的二次转印辊的电阻与被印字图像浓度的关系的图表;

图10a、10b是分别示出基于各种转印部件要素组合的结果的多个表图。

具体实施方式

本实施例提供了转印装置,其包括:导电性的中间转印部件,在所述中间转印部件上一次转印有色调剂图像;转印部件,通过恒流方式从所述中间转印部件将所述色调剂图像二次转印到记录介质上;输送部,在所述中间转印部件及所述转印部件之间输送所述记录介质;高压变压器,向所述转印部件施加偏压;所述中间转印部件及所述转印部件的体积电阻率[ω·cm]×厚度[cm]的总计值大于等于3.6×108ω·cm2,并且将所述高压变压器的转印极性侧的电压绝对值的输出上限值设为a[v]、将所述记录介质的输送速度设为v[mm/s]时,所述速度v小于等于根据式(i)求得的速度,

v=a×0.009…式(i)。

本实施例提供了图像形成装置,其包括:显影器,在图像载体上形成色调剂图像;导电性的中间转印部件,在所述中间转印部件上一次转印有通过所述显影器形成的所述色调剂图像;转印部件,通过恒流方式从所述中间转印部件将所述色调剂图像二次转印到记录介质上;输送部,在所述中间转印部件及所述转印部件之间输送所述记录介质;高压变压器,向所述转印部件施加偏压;定影部,将所述色调剂图像定影到所述记录介质上;所述中间转印部件及所述转印部件的体积电阻率[ω·cm]×厚度[cm]的总计值大于等于3.6×108ω·cm2,并且将所述高压变压器的转印极性侧的电压绝对值的输出上限值设为a[v]、将所述记录介质的输送速度设为v[mm/s]时,所述速度v小于等于根据下式(i)求得的速度,

v=a×0.009…式(i)。

(第一实施方式)

图1是第一实施方式所涉及的图像形成装置的结构图。

本实施方式所涉及的图像形成装置是彩色复印机10。

本实施方式所涉及的转印装置是二次转印部15。

复印机10包括:每种颜色的显影器11、中间转印带14(中间转印部件)、二次转印部15、输送部22、二次转印恒流变压器12(高压变压器)、定影部16。

每种颜色的显影器11在对应的感光鼓54(图像载体)上形成色调剂图像。

中间转印带14是导电性的。中间转印带14将来自显影器11的色调剂图像一次转印到带面上。

二次转印部15从中间转印带14通过恒流方式将色调剂图像二次转印到媒体(记录介质)上。二次转印部15包括二次转印辊18(转印部件)、二次转印对置辊19(转印部件)。

输送部22在中间转印带14及二次转印部15之间输送媒体。

二次转印恒流变压器12是高压恒流变压器,其对二次转印部15施加与色调剂图像同极性的偏压。

色调剂带负电荷,且从二次转印对置辊19侧施加二次转印偏压的情况下,转印极性为“负极”。

定影部16将色调剂图像定影到媒体上。

(中间转印带14的体积电阻率[ω·cm]×中间转印带14的厚度[cm])与(二次转印辊18的体积电阻率[ω·cm]×二次转印辊18的厚度[cm])以及(二次转印对置辊19的体积电阻率[ω·cm]×二次转印对置辊19的厚度[cm])的总计值大于等于3.6×108ω·cm2。并且,将二次转印恒流变压器12的转印极性侧的电压绝对值的输出上限值设为a[v]、将媒体的输送速度设为v[mm/s]时,速度v小于等于根据下式求得的速度。“×”表示乘法。

v=a×0.009

在图1中,复印机10包括:图像形成部13y、13m、13c、13k;曝光器31;中间转印带14;控制器23。

图像形成部13y、13m、13c、13k分别形成黄色(y)、品红色(m)、青色(c)、黑色(k)的图像。

图像形成部13y包括:感光鼓54(图像载体);带电器55;显影器11;一次转印器57;清洁器58;除电器59。

感光鼓54沿顺时针方向m旋转。

带电器55使感光鼓54的表面带电。

显影器11通过色调剂使感光鼓54上的静电潜像显影。

图2是显影器11的外围装置的示意图。与前述相同的符号表示相同的要素。

显影器11在容器101内包括搅拌器102、103、磁辊(磁性辊)104、色调剂传感器105。

容器101由双组分显影剂(色调剂颗粒、载体)填满。容器101从色调剂盒32经由路径(pass)33、接收口部34补给色调剂。

搅拌器102、103使显影剂在容器101内循环。搅拌器102、103使色调剂颗粒、载体分别带负电、正电。

搅拌器102包括:具有螺旋状叶片的螺旋推进器;与螺旋推进器同轴旋转且由多根框编织构成的桨叶;以及使螺旋推进器及桨叶旋转的电机。搅拌器103与搅拌器102相同。

磁辊104是显影辊。磁辊104具备筒状的套筒、及套筒内部的多个磁铁。磁辊104穿过开口106使磁刷与感光鼓54接触。

显影器11除磁辊104的电机110以外,还具备搅拌器102、103的电机109。

色调剂传感器105对通过搅拌器102、103进行了搅拌的色调剂的浓度进行检测。色调剂传感器105使用ats(automatictonnersensor,自动色调剂传感器)。色调剂传感器105随着显影剂中的色调剂浓度的增大而输出较小的电压。

一次转印器57是一次转印辊。一次转印器57对中间转印带14施加一次转印电压。一次转印电压的极性与色调剂图像的极性相反。

清洁器58削掉色调剂。除电器59除去感光鼓54上的电荷。

复印机10包括分别转动感光鼓54的四个鼓电机107(图2中仅显示了一个)。

复印机10包括:分别转动搅拌器102、103的显影电机109;转动磁辊104的磁辊电机110。

在图1中,图像形成部13m、图像形成部13c及图像形成部13k的结构均与图像形成部13y的结构实质上相同。

曝光器31通过激光发光元件或led(lightemittingdiode,发光二极管),分别在四个感光鼓54上形成静电潜像。

中间转印带14按照y、m、c、k的顺序在带面上重叠各颜色的色调剂图像。

中间转印带14沿着s方向环形行进。中间转印带14由二次转印对置辊19、多个张紧辊70赋予张力。

此外,复印机10包括输送部22、二次转印部15(转印部件)、二次转印恒流变压器12(高压变压器)。

输送部22包括多对辊20、及导向件21。输送部22从托盘67逐张拉拽媒体。

二次转印部15从中间转印带14通过恒流方式将色调剂图像二次转印到媒体(记录介质)上。

二次转印部15包括二次转印辊18(转印辊)、二次转印对置辊19(对置辊)、二次转印恒流电源17。

图3是二次转印部15及连接于二次转印部15的偏压电源的结构图。与前述相同的符号表示相同的要素。

二次转印部15包括中间转印带14(中间转印部件)、二次转印辊18(转印部件)、二次转印对置辊19(转印部件)、输送部22、二次转印恒流变压器12(高压变压器)。

二次转印部15通过二次转印辊18及二次转印对置辊19与中间转印带14一同夹着媒体。二次转印对置辊19与二次转印辊18相对设置,用于支承中间转印带14。

中间转印带14具有大于二次转印辊18的辊长的带宽。辊长是指轴方向的橡胶的长度。

中间转印带14具有在厚度为70μm的聚酰亚胺(pi)树脂上添加离子导电剂的结构。

例如中间转印带14通过分散碳而具备导电性。中间转印带14的体积电阻值在10的8次幂(ω·cm)~10的9次幂(ω·cm)的范围内。

二次转印辊18是筒状的橡胶辊。二次转印辊18的材质是合成氯醇橡胶(表氯醇橡胶)与nbr(nitrilebutadienerubber:丁腈橡胶)橡胶而制得的混合橡胶。

氯醇橡胶在极性聚合物添加离子导电剂,用于调整电阻值。

二次转印对置辊19兼具行走驱动中间转印带14的带驱动辊的功能。

二次转印对置辊19是圆筒状的金属辊(参照后述的实施例1~3)。

或者二次转印对置辊19也可以具备金属辊、及辊外周面上的电阻层(参照后述的实施例4)。电阻层是指氯醇橡胶层。辊偏置于负电位。

二次转印恒流电源17是对二次转印对置辊19施加二次转印偏压的偏压电源。

二次转印恒流变压器12对二次转印部15施加具有与色调剂图像同极性的偏压。

控制器23将从二次转印恒流电源17输出至二次转印对置辊19的电流值维持为恒定值。

二次转印恒流电源17包括二次转印恒流变压器12、以及在二次转印恒流变压器12的一次侧具备开关晶体管60。二次转印恒流电源17在二次转印恒流变压器12的二次侧包括整流电路61、及偏压电路62。

二次转印恒流电源17在二次转印恒流变压器12的一次侧具备共振电路63。二次转印恒流电源17将从直流电压源供给的直流电压供给到开关晶体管60。

开关晶体管60根据来自控制器23的导通(on)信号激励共振电路63。开关晶体管60根据截止(off)信号停止共振电路63的激励。

通过开关晶体管60的导通或截止,二次转印恒流变压器12通过转换直流电压来输出交流电压。

整流电路61对交流电压信号进行整流。

偏压电路62根据整流后的电压信号生成恒定电流。偏压电路62可以将恒定电流使用在用于测定无媒体的二次转印部15的电阻的偏压中。

偏压电路62将恒定电流供给到二次转印对置辊19。

被施加到二次转印对置辊19的二次转印电压的极性与色调剂图像的极性相同。色调剂的带电极性为负的情况下,控制器23对二次转印对置辊19施加带负电荷的偏压。

另外,在图3中,输送部22将薄片p输送到中间转印带14与二次转印辊18之间的接触辊隙(nip)68。

接触辊隙68是二次转印辊18的外周面与中间转印带14的负载有色调剂图像一侧的面相接触而形成的表面区域。接触辊隙68在圆周方向上具有规定宽度。

媒体穿过接触辊隙68的过程中,中间转印带14上的色调剂图像移动到媒体上。

图4是定影部16的结构图。与前述相同的符号表示相同的要素。

定影部16将色调剂图像定影到媒体上。

定影部16包括加热辊120、及加压机构121。

加热辊120包括加热器122、123。加热器122、123是卤素灯。加热器122对加热辊120的轴向中心进行加热。加热器123对加热器122的两侧进行加热。

加压机构121具备加热带124、辊隙垫125、簧圈126、带加热辊127、加压辊128、及张紧辊129。

加热带124呈环状循环行进。

辊隙垫125具有金属板、及金属板上的硅橡胶。

簧圈126将辊隙垫125朝着加热辊120方向按压。

带加热辊127在加热带124的旋转方向q的上游,预先加热加热带124。

带加热辊127具有加热器130。加热器130是卤素灯。

加压辊128位于旋转方向q的下游。加压辊128通过来自簧圈131的力,朝着加热辊120方向被加压。

张紧辊129对加热带124施加张力。

定影部16在从辊隙垫125到加压辊128的范围内使加热带124接触加热辊120。

定影部16使加热辊120沿着旋转方向r转动。定影部16使加热带124沿着旋转方向q转动。

定影部16在辊隙垫125的位置,通过加热辊120及加热带124轻轻夹住媒体进行加热。

定影部16在加压辊128的位置,用较大的力对媒体进行加压。

定影部16使色调剂图像定影到媒体上。定影部16将加热加压定影了色调剂图像后的媒体通过辊133排出。

图5是实施方式所涉及的图像形成装置的控制系统的框图。与前述相同的符号表示相同的要素。

控制系统200包括带驱动部201、鼓驱动部202,搅拌器驱动部(显影器搅拌器驱动部)203及磁辊驱动部204。

带驱动部201是带电机108(图1)用的驱动器。带电机108使二次转印对置辊19转动。二次转印对置辊19使中间转印带14行进。

鼓驱动部202是四个鼓电机107(图2)用的驱动器。

搅拌器驱动部203是显影电机109用的驱动器。

磁辊驱动部204是磁辊电机110用的驱动器。

控制系统200包括生成多种高电压偏压的高压电源生成部205。

高压电源生成部205分别向带电偏压变压器206、显影偏压变压器207、一次转印偏压变压器208及二次转印恒流变压器12(图3)供给偏压。

带电偏压变压器206是四个带电器55用的带电偏压电源。

显影偏压变压器207是四个显影器11用的显影偏压电源。

一次转印偏压变压器208是四个一次转印器57用的一次转印偏压电源。

控制系统200包括设置于四个色调剂盒32(图2中仅示出一个)的色调剂补给电机209。

控制系统200包括薄片输送电机212。薄片输送电机212使多对辊20转动。

控制系统200在定影部16(图4)内包括定影器驱动部210、加热器驱动部211。

定影器驱动部210是加热辊120的电机及加压辊128的电机用的驱动器。

加热器驱动部211是感应加热电路及倒相(inverter)电路。加热器驱动部211分别对加热器122、123、130进行加热驱动。

此外,控制系统200包括:用户操作用的操作面板24;显影的扫描器25;打印输出扫描图像的打印机部26。

打印机部26的功能由图像形成部13y、13m、13c、13k、曝光器31、中间转印带14及二次转印部15构成。

控制系统200包括外部接口(i/f)213。外部接口213连接lan(localareanetwork:局域网)及usb(universalserialbus:通用串行总线)。

另外,控制器23包括运算部27、判断部28。控制器23的功能通过cpu(centralprocessingunit:中央处理器)、rom(readonlymemory:只读存储器)、ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)执行。

控制器23从存储部29读取各种设定值。

控制系统200通过总线30将控制器23与复印机10的多个构成要素电连接。

接着,对上述构成的复印机10(图1)的动作进行说明。

复印机10通过扫描器25扫描原稿。

打印机部26通过扫描图像,分别将静电潜像形成在对应的感光鼓54上。

打印机部26通过对应的色调剂对4色的静电潜像进行显影。打印机部26依次将单色的色调剂图像形成在中间转印带14上。

输送部22将媒体引导至二次转印部15。二次转印部15将中间转印带14上的色调剂图像转印到媒体上。

<实施例1>

以下,对实施例1进行说明。

如图1所示,复印机10采取代表性的彩色串联中间转印方式的构成。4色的图像形成站隔着规定间隔排列。

如图2所示,显影器11分别单独具备用于使磁辊104和搅拌器102、103旋转的驱动系统。

磁辊104配合感光鼓54以缓慢的旋转速度进行旋转。显影器11不会使搅拌器102、103的旋转速度相对于磁辊104的旋转速度过低。

显影器11使搅拌器102、103维持某种程度的旋转速度。某种程度是指可继续进行显影剂的搅拌及输送的程度。

在实施例1中,设定磁辊104的表面速度是处理速度的1.85倍。搅拌器102、103的转速为300rpm(revolutionperminute:每分钟转数)。

二次转印部15将二次转印偏压经由二次转印对置辊19从恒流源施加到媒体。恒流源输出与色调剂带电极性同极性的电流。

在实施例1中,为了可印刷297mm(isoa3的短边长度),二次转印辊18的电阻层宽度约为310mm。

所谓电阻层是指二次转印辊18的混合橡胶的电阻成分。

二次转印辊18的转印部件的外径为24mm,具有6mm的橡胶厚度。

转印部件的材质使用氯醇橡胶和nbr橡胶的混合橡胶。nbr橡胶的耐磨损性优良。

中间转印带14具有比二次转印辊18宽的宽度,厚度为70μm,使用聚酰亚胺(pi)的带基材。中间转印带14具有导电性。

二次转印对置辊19(带驱动辊)使用外径18mm的导体。

从二次转印恒流电源17向二次转印对置辊19施加转印偏压。

二次转印辊18的轴与二次转印对置辊19的轴之间的距离在以下两个条件下是固定的。

第一个条件是,无媒体时的二次转印辊18与中间转印带14的接触辊隙宽度为4mm。

第二个条件是,媒体与转印部件(二次转印辊18、二次转印对置辊19)的接触辊隙宽度无论媒体厚度如何均大于等于4mm。

定影部16要求对普通纸定影时不会引起高温污损。如图4所示,定影部16的结构具有媒体的预加热区域。在普通纸中不会引起高温污损的程度的温度区域中,定影部16能够使克重(grammage)较大的媒体定影。

实施例1中的定影部16的预加热区域为17.5mm。

加压辊128及加热辊120形成的定影辊隙132为2.5mm。

图6a是示出实施例1的转印部件的体积电阻率、电阻层及这些积的条件的线图。

图7a是示出在实施例1的条件下每种媒体的印字宽度与被印字图像浓度(id:imagedensity)的关系的图表。图像浓度通过x-rite公司制造的分光光度计spectroeye测得。

该图在图6a的条件下,处理速度为50mm/s,二次转印电流为-7μa。

图7a示出了将色调剂分别转印到普通纸、厚纸200g/m2、厚纸300g/m2、及ohp薄片这四种记录介质的情形下的转印性能。转印性能通过图像浓度表示。

得知即便在单一的转印电流条件(7μa)下、且图像的印字宽度较窄,各种记录介质(薄片、被印刷媒体)也能获得良好的转印性能。

此时的max的电压值为ohp薄片时的电压。为-1890v。电压值足够。本实施例中使用的二次转印变压器与通常使用的变压器容量具有同等程度的容量,用绝对值表示则上限为6000v左右。

<实施例2>

本发明者通过图1~5的构成,在实施例2中改变转印部件的电阻的组合进行了测定。实施例2的其他构成及条件与实施例1的构成及条件相同。

一般而言,转印辊的电阻因环境或通电时间而发生变动。

存在高温多湿则电阻下降、以及低温低湿则电阻上升的这一倾向。

根据本发明者的发现,通常在长时间使用二次转印部15之后,转印部件的电阻存在上升的倾向。长时间是指重复通电的寿命测试等得出的经时。

本发明者经过深入研究,结果发现在正常使用环境(23℃50%rh)时,转印部件的初始电阻预先设为如图6b所示的组合更加优选。rh表示相对湿度[relativehumidity]。

图6b是示出实施例2的转印部件的体积电阻率、电阻层及这些积的条件的线图。

即便在高温多湿环境下,二次转印辊18的电阻下降,也能够将电阻值控制在与图6a的<实施例1>的各值同等程度。因此,即便在高温多湿环境下,也能获得与前述<实施例1>的转印性同等程度的转印性。

图7b是示出在实施例2的条件下每个媒体的印字宽度与被印字图像浓度的关系的图表。处理速度为50mm/s,二次转印电流为-7μa。

如图7b所示,在23℃50%rh的正常使用环境时,可获得比<实施例1>的结果更好的结果。

图7b的结果示出了根据<实施例1>的结果(图7a)的二次转印部件的条件、电阻上升的例子。

因此,可知电阻朝着电阻上升方向的变化能够减少对印字宽度及媒体转印性能的影响程度。

另外,如果在低温低湿(10℃20%rh)环境下长时间使用在常温常湿下电阻初始值如图6b所示的二次转印辊18,则大多电阻会上升,上升幅度较大的情况下体积电阻率的值有时也会上升约一位数。

因此,可以认为由于寿命的上升和环境变化,有时会从2.1e+09ω·cm上升至约2.1e+10ω·cm。

(e和e后的数字表示10的乘方。e前的数字表示系数。)

只要流通的是期望电流,则即便电阻上升,对于媒体及印字宽度的转印性能的影响程度也较少。期望电流是指能够良好发挥色调剂图像的转印性能的程度大小的电流。

但是,电压的max值必须设为不超过高压变压器(二次转印恒流变压器12)的变压器容量。因为需要流通期望电流。

在实施例2中,设为由于寿命和低温低湿环境而转印部件的电阻大幅上升。这种情况下,例如如果将处理速度设为75mm/s,则转印所需电压大于-8000v。因为要流通用于使色调剂图像转印到媒体上的电流。

处理速度75mm/s是通常的电子照相方式的图像形成装置所使用的速度。需要大于-8000v的电压已经超过通常转印装置中所使用的变压器容量。不能采用该电压。

本实施方式所涉及的转印装置将处理速度设为50mm/s。

其结果,根据本实施方式所涉及的转印装置,即便流通转印所需电流(-7μa),也能够将最大电压控制在-5700v左右。因此,即便电阻过度上升,也能够通过普通的变压器容量将色调剂图像充分地转印到媒体上。

本实施方式所涉及的图像形成装置将搅拌器102、103的驱动与磁辊104的驱动独立。即便载有图像的中间转印带14的移动速度较低,也能够维持搅拌器102、103的旋转速度不会过分降低。

即便处理速度为50mm/s的低速,显影器11内的搅拌器102、103的旋转速度也不会变慢。能够顺利地持续搅拌和输送显影器11内的显影剂。

<实施例3>

本发明者通过图1~5的构成,在实施例3中改变转印部件的电阻的组合进行了测定。实施例3的其他构成及条件与实施例1的构成及条件相同。

在实施例3中,本发明者研究了在<实施例2>中必须进一步减小变压器容量的条件。

本发明者在使用了<实施例2>的转印部件的组合的二次转印部15中,在由于寿命和低温低湿环境而二次转印辊18的电阻大幅上升的情况下,将处理速度降低至30mm/s,将转印电流降低至-4μa。

具体而言,二次转印辊18的电阻从2.1e+09ω·cm上升至约2.1e+10ω·cm。

即便在这种情况下,关于各种不同媒体的转印性能的倾向,本发明者能够将max电压降低至约-3300v而不会改变<实施例2>的图7b的倾向。

在实施例2中,max电压是将ohp薄片供给至二次转印部15时的电压。

在实施例2、实施例3中,假定由于寿命和环境变动而导致电阻上升的转印部件的总负载电阻,用体积电阻率×厚度的总计表示为1.3e+10ω·cm2

本发明者经过深入研究,发现该假定下的max电压与用于使得不超过max电压的处理速度上限值(称作允许处理速度)的关系如图8a所示。

即,图8a是示出二次转印变压器电压电容的最大值与允许处理速度的关系的图表。

本发明者发现可得出下述关系:

二次转印变压器电压电容的最大值(v)×0.009

=允许处理速度…式(1)。

例如二次转印变压器(二次转印恒流变压器12)的电压电容如通常的变压器一般设为6000v。代入式(1),可得出6000×0.009=54。

即式(1)的意思是:通过将处理速度设为小于等于54mm/s,由此能够将流通二次转印电流所需的电压的最大值(v)设为小于等于变压器容量的最大值(v)的电压。

因此,根据本实施方式所涉及的转印装置,转印部件的负载电阻的上限值小于等于1.3e+10ω·cm2,并且通过以满足上述式(1)的处理速度输送媒体,由此能够获得充足的电压。

<实施例4>

本发明者通过图1~5的构成,在实施例4中改变转印部件的电阻的组合进行了测定。

在上述<实施例1>的构成及条件中,在二次转印对置辊19上设有厚度500μm的电阻层。改变二次转印对置辊19的芯轴直径,以使二次转印对置辊19的外径总共变为18mm。

在二次转印对置辊19上设置体积电阻率1e10ω·cm的氯醇橡胶500μm的层厚。负载电阻设为与图6c所示转印部件的组合。

实施例4的其他构成及条件与实施例1的构成及条件相同。

图6c是示出实施例4的转印部件的体积电阻率、电阻层及这些积的条件的线图。

图8b是示出在实施例4的条件下每种媒体的印字宽度与被印字图像浓度的关系的图表。处理速度为50mm/s,二次转印电流为-7μa。

如该图所示,实施例4能够获得与实施例2(图7b)的结果几乎相同的结果。

如图6a、6c所示,在实施例4中,使用体积电阻率小于<实施例1>的二次转印辊18的体积电阻率的二次转印辊18。

在二次转印位置的二次转印辊18的相对侧,二次转印对置辊19具有电阻。

根据本发明者的研究,结果可知实施例4中获得的结果比实施例1稍好。

如实施例1~4所示,根据本实施方式所涉及的转印装置,能够在单一的转印条件下使图像转印到薄片上,而不受媒体种类或印字宽度的影响。

(小结)

关于中间转印方式中宽度小于二次转印完整大小的媒体的色调剂转印,在二次转印辊的对置辊仅为导体的情况下,流经无媒体区域的电流量显著增加,流向媒体的转印电流减少。

其结果,相比于转印到完整大小的媒体上时的转印性能,转印到小宽度媒体上时的转印性能劣化。这一点与中间转印方式的色调剂转印使用单一导体的感光体方式不同。

薄片尺寸宽度中没有选择项时,二次转印辊17的对置辊可以为导体。

要求能够印刷宽度小于最大印字宽度的狭窄媒体时,图像形成装置可能会引起宽度较小媒体的劣化。

这种情况下,图像形成装置需要进行控制,以对宽度较小媒体增加电流量。

但是,即便通过该控制,由于流经无媒体区域的电流量显著增加,如果变压器的电流容量较少,则可能电流量不足以使色调剂转印。

如<实施例4>所示,本实施方式所涉及的图像形成装置中,由于二次转印对置辊19具有电阻,因而能够消除该劣化。

根据本发明者的发现,频繁使用的片材媒体的“体积电阻率(ω·cm)×厚度(cm)”的值的位数大约与1.0e+08相同。

二次转印对置辊19设有具备与1.0e+08[ω·cm]相同程度位数的“体积电阻率(ω·cm)×电阻层的厚度(cm)”的电阻层。二次转印对置辊19具备该值的电阻层,由此本实施方式所涉及的图像形成装置能够容易防止具有较小宽度的薄片的转印性能劣化。

本发明者作为参考,在实施例4中调查了改变二次转印对置辊19的电阻时的图像浓度变化。电阻是指体积电阻率(ω·cm)×电阻层的厚度(cm)。

图9是示出在参考条件下二次转印辊19的电阻与被印字图像浓度的关系的图表。在宽度较小的ohp薄片(148mm宽度)上印刷了图像。

点j是实施例4的条件(图6c的组合)下的点。k及l的二次转印对置辊的条件分别基于以下(d)、(e)的条件。其以外的二次转印辊与中间转印带的条件与图6c的条件相同。

(d)1.1e+08ω·cm2(=“体积电阻率2.25e+09ω·cm”ד厚度0.05cm”)

(e)2.5e+07ω·cm2(=“体积电阻率5.00e+08ω·cm”ד厚度0.05cm”)

当一边逐渐降低点j、k、l与二次转印对置辊的电阻一边获取图像浓度时,获得了若降低二次转印对置辊的电阻则图像浓度逐渐变浅这一结果。

可知如果降低到点l的水平,则图像浓度相比于比较基准(实施例4)降低。

图10a、10b是分别示出基于各种转印部件要素组合的结果的多个表图。

组合电阻、厚度、处理速度等,通过表图汇总示出了在使用不同于<实施例1>~<实施例4>的组合的条件下的结果如何变化。

最左边的项目为从实施例1到补充例7。本发明者在这些项目间,对于相同媒体种类印字相同图像图案,并测定图像浓度。

实施例2-1是在实施例2中长时间使用二次转印部15后且在低温低湿(10℃20%rh)环境(图10a中表位为l/l环境)下使用的情形的例子。

实施例2-2是在实施例2-1中将媒体输送速度设为75mm/s的情形的例子。

实施例2-2中,为ohp薄片时,电压电容过大而失败(参照cf3)。

实施例2-2中,最大电压的绝对值大于等于8000v(参照cf4)。

表中的最小id栏中记载有印刷普通纸、10mm宽度的印字图案时的id。因为这时的id最小。

图像浓度(id)大于等于1.3时,设为合格(最小id内○、△、×是目测判定结果)。

id大于等于1.35时,设为○。

id小于等于1.29时,设为×。

id在1.30~1.34的范围内时,设为△。

最大电压栏中记载有在整个ohp薄片上满版印刷时的电压(因为这时的电压最高)。

[ω·cm2]表示[ω·cm2]。

根据图10a、10b所示的结果,本发明者发现转印装置中转印部件的“体积电阻率[ω·cm]×厚度[cm]”的总计大于等于3.6×108[ω·cm2],且处理速度小于等于50mm/s。

<实施例5>

实施方式所涉及的图像形成装置也可设为可选择能够实现实施例1~4的转印模式。

这种情况下,图像形成装置通过选择如实施例1~4所示将输送速度设为低速(小于等于50mm/s)的转印模式,由此无需考虑媒体种类,无论何种媒体均可处理。

或者通过用户选择,图像形成装置能够选择普通印刷速度的印刷。

实施方式所涉及的图像形成装置将显影器11的搅拌器102、103的驱动与磁辊104的驱动分别设置。

在普通印刷时与低速模式印刷时之间,由于磁辊104的旋转速度需追随印刷速度(处理速度),因而需要改变,而考虑到易于补给色调剂,优选为不改变搅拌器102、103速度。

在本实施方式所涉及的图像形成装置中,由于显影器11的搅拌器102、103的驱动与磁辊104的驱动分别独立,因而即便假设为处理低速薄片的转印模式,也能够将显影器11的搅拌器102、103的旋转速度设为与普通印刷時的速度相同。

根据本实施方式所涉及的图像形成装置,能够消除色调剂补给控制的相关繁琐问题。

即关于色调剂补给控制,当搅拌器102、103的旋转速度改变时,能够消除需处理由搅拌速度或显影剂的输送速度引起的色调剂传感器105的特性变化这一繁琐问题。

(概括)

在转印中,重点是即便薄片种类发生变化,色调剂的每单位面积的电流量也几乎不发生变动。

恒压方式无法根据薄片的电物性值或薄片厚度的变化,将薄片上的电流值设为恒定。

恒压方式需要根据每个媒体改变电压设定值。恒压方式为获得期望电流量,需要根据每个薄片改变转印电压。需要准备如下图像形成装置:按照不同种类的薄片关联不同模式的技术。

与此相对,无论薄片是何种类,恒流方式都能够将电流的设定值设为恒定。

但是,恒流方式中,印刷宽度(主扫描方向的宽度)对于狭窄图像的转印性能降低。

薄片面具备附着有色调剂的区域以及未附着色调剂的区域。如果未附着色调剂的区域的面积更大,则未附着色调剂的区域中的电流密度更大。

由于印刷宽度负载狭窄图像的薄片包含更多未附着色调剂的区域,因而转印偏压未均匀地施加于薄片的整个区域。

因此,恒流方式中印刷宽度为狭窄图像的转印性能降低。转印性能是指图像的再现性或图像浓度的均匀性。

尤其在重叠有2色以上的色调剂层的彩色图像图案中,转印性能显著降低。因此并非单纯采用恒流方式即可。

另外,还有一种方法,在印刷宽度负载狭窄图像的薄片上,增大流经附着有色调剂的区域以及未附着色调剂的区域的原始的电流量。该方法中,电流容量过大。

本实施方式所涉及的图像形成装置中:

ⅰ)二次转印恒流变压器12(高压变压器)为恒流变压器;

ⅱ)形成转印装置的负载电阻(二次转印辊18、中间转印带14及二次转印对置辊19)的“体积电阻率(ω·cm)与该负载电阻的厚度(cm)的乘积”的总计大于等于3.6×108ω·cm2;以及

ⅲ)控制器23通过控制多对辊20及薄片输送电机212,使得薄片的输送速度v[mm/s]小于等于根据式v=a×0.009求得的速度。将二次转印恒流变压器12的转印极性侧的电压绝对值的输出上限值设为a[v]。

“转印极性侧”是指将中间转印带14上的色调剂转印到记录介质上的极性侧。

本发明者通过调查发现,每个媒体能够获得适当的转印性而无需改变转印偏压的条件。

并且,本发明者通过调查发现,能够在印字宽度负载狭窄图像的薄片上获得适当的转印性。

进而本实施方式所涉及的图像形成装置中:

ⅳ)分别独立地具备磁辊驱动部204(图5)以及搅拌器驱动部203。

控制器23以小于等于50mm/s的低速使感光鼓54转动。这时,搅拌器102、103(图2)的旋转速度不会变低。能够顺利地使双组分显影剂循环。

控制器23从色调剂盒32向显影器11补给色调剂。这时,补给的色调剂与显影剂可顺利地混合。

进而,关于本实施方式所涉及的图像形成装置关于定影部16,

v)在定影部16的上游对薄片进行预加热。

在低克重(grammage)的薄片上不产生高温污损的较低温度区域中,能够确保厚纸等高克重的薄片的定影性。

通过这样设置,即便不改变每个媒体的转印条件,也能够得到可获得适当图像的图像形成装置及转印装置。

根据本实施方式所涉及的图像形成装置及转印装置,对于各种记录介质(薄片、被印刷媒体),用户即便不选择模式也能够确保画质。

此外,在上述实施方式中,中间转印部件也可使用不同于中间转印带的转印部件。

中间转印带14的旋转可以由辊69驱动。

图1~图5的构成仅为示例,图像形成装置并未限定于这些附图的公开例。

图像形成装置采用了串联中间转印方式,但是实施方式所涉及的图像形成装置只要是接触型的转印方式即可。接触型的转印方式是指使转印部件与薄片接触的方式。

将记录介质向二次转印部15进行输送的速度v也可以小于等于30mm/sec。

上述内容仅仅是各种变更实施例,它不以任何方式削减实施产品的装置及方法的优越性。

虽然说明了几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

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