专利名称：转印辊及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及转印辊及图像形成装置。
以往，在感光体表面形成静电潜像、使该静电潜像显影后转印在纸上的图像形成装置中，广泛使用价廉的转印辊作为将感光体上墨像转印在纸上的转印部件。
一般，转印辊是在金属制芯外围包复混有碳等导电粉体的弹性层，通过将对墨粉具有电位差的转印偏压施加于转印辊上，将感光体上墨粉转印到纸上。这种场合，若考虑转印效率，弹性层电阻设定为108左右的中电阻区域。
当测定这种通过混入碳等导电粉体形成中电阻区域的弹性层电阻时，若考虑金属芯表面某一点，那么电流不是从该表面一点以最短距离朝弹性层表面流动，而是分散流向周围，电路很分散。但是，虽然在转印辊纵向中间部分电路分散没有受到制限，而在转印辊两端部分，由于其端面的外侧是空气层，由于绝缘，电路分散仅容许在内侧，结果转印辊端部与中间部分相比，电流难于流动，所以，实际上在两端部分电阻变大。
图8表示转印辊弹性层电阻值测定结果图线，纵轴为电阻值，横轴为离转印辊弹性层端部的距离，从该图线可以看出，弹性层中间部分电阻值大致为一定值，从接近两端的3-4cm附近朝两端面，电阻值急剧变大。
这样，在转印辊纵向两端部分电阻值变大，即使用定电流控制装置等向转印辊施加转印偏压，电流难以流向阻抗高的两端部分，大多流向阻抗低的中央部分，因此，两端部分转印效率极端低下。
另一方面，图像形成装置要求低价格及小型化，不能使转印辊和感光体长度大大超过所使用的纸宽度。因此，当将纸端缘载置在转印辊两端部分时，即使转印辊中间部分转印效率良好，但端部转印效率差，会发生墨像浓度不匀现象。
本发明就是鉴于上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供一种使转印辊中间部分和两端部分转印效率相等的转印辊以及使用该转印辊的图像形成装置，以使墨像浓度均一。
为了实现上述目的，本发明提出一种转印辊，表层设有导电性弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，将上述弹性层厚度在纵向的中间部分和两端部分设定为不同值，以使上述弹性层纵向两端部分电阻不高于中间部分。
为了实现上述目的，本发明还提出另一种转印辊，在供电用轴外周设有导电性弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，上述供电用轴在其纵向两端部分设有比中间部分直径大的大径部。
根据本发明的转印辊，其特征还在于，通过将由导电性材料构成的环形物作为大径部嵌合到导电性的供电用轴本体的两端部分上形成供电用轴。
根据本发明的转印辊，其特征还在于，供电用轴设有与两端部附近形成为一体的大径部。
为了实现上述目的，本发明还提出又一种转印辊，表层设有混入导电粉体的弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，上述弹性层的纵向两端部分的上述导电粉体间距离设定为比中间部分的导电粉体间距离小。
为了实现上述目的，本发明还提出另一种转印辊，表层设有混入导电粉体、与感光体压接的导电性弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于。上述弹性层在两端部分设有膨出部，该膨出部具有比弹性层纵向中间部分大的外径。
根据本发明的转印辊，其特征还在于，上述弹性层是通过将可弹性变形的弹性环嵌合到混有导电粉体的弹性层本体的两端部分形成的，上述弹性环作为膨出部，其中混有导电粉末，以便使得该弹性环具有相等于或低于上述弹性层本体电阻的电阻。
根据本发明的转印辊，其特征还在于，弹性层在两端部分设有形成为一体的膨出部。
根据本发明的转印辊，其特征还在于，膨出部形成为锥状，朝着弹性层纵向两端方向外径变大。
为了实现上述目的，本发明提出一种图像形成装置，包括感光体、使该感光体表面带电的带电部件、在上述感光体的带电表面上形成静电潜像的潜像形成部、使上述感光体上的静电潜像显影为墨像的显影部、用于将上述感光体上墨像转印在纸上的转印辊以及将纸上的转印图像定影的定影部；其特征在于，上述转印辊是上述本发明提出的转印辊之一。
下面说明本发明效果。
按照本发明的转印辊及使用该转印辊的图像形成装置，即使将纸端缘载置在转印辊两端部分进行印刷场合，也能使转印辊的中间部分和两端部分的转印效率相等，能使墨像浓度均一。
按照本发明的转印辊，能减少制作工序，很容易制作供电用轴。
按照本发明的转印辊，在将转印辊装到图像形成装置状态下，弹性层中间部分与两端部分的膨出部之间不会产生阶梯差，在这种状态下，能将纸平稳地夹持到感光体与转印辊之间。而且，弹性层膨出部与中间部分之间电阻不会急剧变化。
附图简要说明如下
图1表示本发明转印辊的第一实施例，为转印辊的纵截侧面图和感光体的侧面图；图2表示本发明转印辊的第二实施例的局部纵截侧面图；图3是表示具有大径部环的斜视图；图4是表示本发明转印辊第三实施例的侧面图；图5是表示本发明第四实施例的局部纵截侧面图；图6是表示具有膨出部的弹性环的斜视图；图7是装有转印辊的图像形成装置的纵截正面图；图8是以往转印辊中转印电阻值变化图线。
下面参照附图，说明本发明实施例。
装有本发明转印辊的图像形成装置表示在图7中，读取原稿D图像的图像读取装置2装在形成图像形成装置外壳的装置本体1上部，该图像读取装置2的下方设有打印装置3，成为该打印装置3的主要构成单元的处理卡盒3a下方形成纸运送通道4，用于引导纸S。
上述图像读取装置2包括读取原稿D图像的读取部5以及向该读取部5运送原稿D的原稿运送机构5a，在装置本体1上部设有载置原稿D的原稿盒6，该原稿盒6得到支承，能以支点轴7为中心从用假想线表示的开放位置A回转到用实线表示的原稿引导位置B，在其自由端拉出自如地设置辅助盒6a，在装置本体1上设有在开放位置A和原稿引导位置B以稳定状态支承原稿盒6的锁定位置。
上述处理卡盒3a在形成壳体状的单元本体8中回转自如地设有感光体9，通过将带电部件10和显影部11配置安装在感光体9周围形成上述处理卡盒。在感光体9下方设有转印辊12，其与该感光体9相对，两者间是纸运送通道4。显影部11包括与上述单元本体8形成为一体的显影剂容器13、用于搅拌收纳在该显影剂容器13内部显影剂的回转自如的搅拌器14、与感光体9接触的显影辊15、向该显影辊15供给显影剂的供给辊16以及与显影辊15接触的刮板17。在处理卡盒3a上部设有潜像形成部18，其是打印装置3的一构成部件，使得根据图像信号调制的激光扫描感光体9的带电部分形成静电潜像。
在上述装置本体1的一侧设有盘19，其支承由上述图像读取装置2读取的原稿D，同时以斜载置状态载置着纸S，在该盘19下方设有被驱动回转的供纸辊20、朝一方向赋势使盘19上纸S与供纸辊20压接的压板21、通过与供纸辊20弹性接触阻止纸S重迭送出的分离垫22以及将纸S压接在供纸辊20上的从动回转自如的夹送辊23。
供纸辊20、分离垫22及夹送辊23配置在上述纸运送通道4的入口侧，位于供纸辊20下游侧的底通道24与上述纸运送通道4连通。在纸运送通道4的下游侧配置定影部25，用于将转印在纸S上的图像定影。
上述装置本体1一端装有开闭盖1a，在该开闭盖处形成接纸台26，其配置在定影部25上方与上述原稿盘6之间。该接纸台26设有载置纸S的接纸板27，上述接纸板27位于当原稿盘6回转到如假想线所示的上方开放位置A时原稿盘6的延长面上。并且，接纸台26的上部被开放着。
在装置本体1的与盘19相反侧的端部附近，形成直排纸通道28及反转排纸通道29，直排纸通道28使得从作为打印装置3的一构成部件的定影部25排送来的纸S在与开闭盖1a下端之间朝水平方向排纸，上述反转排纸通道29将从定影部25排送来的纸S反转，导向接纸台26。在该反转排纸通道29的上部和下部分别配置成对的排纸辊30，而在反转排纸通道29的下部设置切换爪31，用于切换纸S的排出方向，其靠支轴32在从假想线所示反转位置a到实线所示直线位置b之间回转自如。该切换爪31构成为与原稿盘6动作连动，变位到反转位置a或直位置b。另外，在直排纸通道28的端部形成排纸口28a。
下面，说明图像读取动作和印刷动作。当读取原稿D的图像时，如图7实线所示，使原稿盘6变位到原稿引导位置B，将原稿D载置在保持水平状态的原稿盘6上，通过原稿运送机构5a，将原稿D供给读取部5。这样，在变位到如实线所示的原稿引导位置B的状态下，切换爪31连动，变位到将从定影部25排送来的纸S导向排纸口28a的直位置b。来自原稿盘6的原稿D由读取部5读取图像，以立起状态被支承在纸盘19上部。
形成图像场合，如图7所示，在使感光体按顺时针方向回转过程中，通过带电部件使感光体表面带电，根据原稿D的读取图像或者从外部受信的图像通过潜像形成部18在感光体9的带电部分形成静电潜像，由显影部11使该静电潜像显影。再将该显影图像转印在通过供纸辊20来自纸盒19的纸S上。转印有图像的纸S通过定影部25时被定影，由切换爪导向直排纸通道28，从排纸口28a排向装置本体1的外部。
在复印之外的印刷模式中，因为没有必要读取原稿D的图像，所以使原稿盘6以支点轴7为中心回转到如图7中假想线所示的上方开放位置A。在这种状态下，切换爪连动，以支轴32为中心回转到反转位置a，保持在隔断水平直排纸通道28的状态。在该状态下，从定影部25排送来的纸S由切换爪31导向反转排纸通道29，收纳在接纸台26上。
下面说明本发明各实施例的转印辊结构。先参照图1说明本发明第一实施例。本实施例的转印辊12由供电用轴51及弹性层52形成，供电用轴51由金属等导电率高材料构成，弹性层52嵌合在该供电用轴51的外周。
在本实施例中，供电用轴51在其纵向两端部分设有比中间部分外径大的大径部53以及从大径部53往外侧突出的轴承部54，上述大径部53和轴承部54与供电用轴51形成为一体。大径部53形成锥面状，朝外侧轴承部54方向外径变大。
弹性层52是通过将碳为主体的导电粉体55混在橡胶等母体中形成的，使其具有处于中电阻区域的电阻，外径与纵向位置无关是一定的。该弹性层52嵌合在供电用轴51上，两端部分弹性层厚度比中央部分薄，上述薄的部分恰好就是大径部53的外径增大部分。
当将这种转印辊12装到图像形成装置中时，用轴承(没有图示)回转自如地支承从大径部53往外侧突出的轴承部54。在这种状态下，弹性层52与感光体9压接。印刷时，转印偏压施加于一侧轴承部54上，通过转印辊12将感光体9上形成的墨像转印在纸上。这时，在转印辊12的两端部分，供电用轴51相对弹性层52的截面积比率比中间部分大，处于中阻抗区域的弹性层52的厚度在两端部分变薄，因此，弹性层52两端部分的电阻不会比中间部分高。这样，即使纸边缘载置在转印辊12的两端部分进行印刷时，转印辊12的中间部分与两端部分转印效率相等，能提高印刷图像的质量。
下面参照图2、图3说明本发明第二实施例，与第一实施例相同部分标以同一符号，说明省略。本实施例中的转印辊56仅仅供电用轴57的结构与第一实施例不同，即，供电用轴57在直形状的导电性供电用轴本体58的两端部分嵌合由导电性材料构成的环形物59作为大径部。
因此，转印效率与上述第一实施例相同，而当制作供电用轴57时，由于供电用轴本体58为直形状，可以不经切削加工制作供电用轴本体58，或者即使通过切削加工成形供电用轴本体58的外径，其切削量也是非常少的，能缩短切削时间，减少材料浪费。环形物59可以用切削加工以外的工艺制作，当然也可以切削加工制作。
下面参照图4说明本发明第三实施例，与前面实施例相同部分标以相同符号，说明省略。本实施例中转印辊60由以金属等导电性材料构成的供电用轴61和嵌合在该供电用轴61外周的弹性层62形成。弹性层62是通过将碳为主体的导电粉体混到橡胶等母材中形成处于中阻抗区域的材料，这与图1所示弹性层52相同，在其两端部分一体形成锥状膨出部63，该锥状部越往外侧外径变大。
将这样的转印辊60装到图像形成装置中时，轴承65回转自如地支承从弹性层62的两端部分突出的供电用轴61两端，上述轴承65由弹簧64赋势，在这种状态下，弹性层62与感光体9压接，其压接量通过形成在轴承65上部的接触部66与感光体9的非图像形成区域部分相接而被设定。印刷时，转印偏压施加于一方的轴承部54上，由转印辊12将感光体9上形成的墨像转印在纸上。
这种场合，弹性层62的处于两端的膨出部分63具有比中间部分大的外径，因此，两端部分此中间部分更强地被压缩变形。在图4中，用虚线表示在感光体9内部的弹性层62部分是被压缩变形的量。这样，就混在弹性层62中的各导电粉体间距离而言，弹性层62纵向两端部分比起中间部分来，上述距离变短，短的部分即两端压缩量多的部分。所以，转印偏压施加于供电用轴61上时，不会发生弹性层62两端部分此中央部分电流难以流动状况，即使将纸端缘载置在转印辊60的两端部分进行印刷，也能使转印辊60中间部分与两端部分转印效率相等。
另外，膨出部63形成朝弹性层62纵向两端外径增大的锥状，所以，在转印辊60装到图像形成装置中状态下，弹性层62的中间部分与两端膨出部63之间不会有阶梯差，在这种状态下，能平稳地将纸夹持在感光体9和转印辊60之间，膨出部63与中间部分之间的弹性层62电阻也不会产生急剧变化。
参照图5和图6说明本发明转印辊的第四实施例。本实施例的转印辊67由与图4所示相同的供电用轴61和嵌合到该供电用轴61上的弹性层68形成。导电粉体55混在橡胶等中形成弹性层本体，上述弹性层68是通过在该弹性层本体69两端部分嵌合可弹性变形的弹性环70形成的，上述弹性环70作为膨出部，其中混有导电粉末，以使其电阻相等于或低于弹性层本体69的电阻。
因此，能得到与前述实施例相同的转印效率，另外，通过将弹性环70嵌合到弹性层本体69的两端部分，能在两端部分形成带膨出部(弹性环70)的弹性层68，通过将一定外径筒状弹性部件切断为所希望长度就能很容易地制作弹性层本体69。
另外，作为膨出部的弹性环70形成锥状，朝着弹性层68纵向两端外径变大，在转印辊67装到图像形成装置状态下，弹性层68中间部分与两端部分的弹性环70之间不会产生阶梯差，在这种状态下，能将纸平稳地夹持在感光体9和转印辊67之间。而且，作为膨出部的弹性环70与中间部分之间的弹性层68电阻也不会产生急剧变化。
在表层为混有碳等导电粉体的弹性层、将感光体9上形成的墨像转印在纸上的转印辊中，也可以使弹性层纵向两端部分的导电粉体间距离此中间部分短。换句话说，在弹性层中混有碳等导电粉体场合，通过使弹性层两端部分的导电粉体密度比中间部分大，上述密度大恰好与上述导电粉体间距离短相对应，这样，弹性层两端部分电阻不会比中间部分高。于是，即使将纸端缘载置在转印辊两端部分印刷时，也能使转印辊中间部分与两端部分的转印效率相等。
权利要求
1．一种转印辊，表层设有导电性弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，将上述弹性层厚度在纵向的中间部分和两端部分设定为不同值，以使上述弹性层纵向两端部分电阻不高于中间部分。
2．一种转印辊，在供电用轴外周设有导电性弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，上述供电用轴在其纵向两端部分设有此中间部分直径大的大径部。
3．根据权利要求2中所述的转印辊，其特征在于，通过将由导电性材料构成的环形物作为大径部嵌合到导电性的供电用轴本体的两端部分上形成供电用轴。
4．根据权利要求2中所述的转印辊，其特征在于，供电用轴设有与两端部附近形成为一体的大径部。
5．一种转印辊，表层设有混入导电粉体的弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，上述弹性层的纵向两端部分的上述导电粉体间距离设定为比中间部分的导电粉体间距离小。
6．一种转印辊，表层为混有导电粉体、与感光体压接的导电性弹性层，将感光体上形成的墨像转印在纸上；其特征在于，上述弹性层在两端部分设有膨出部，该膨出部具有比弹性层纵向中间部分大的外径。
7．根据权利要求6中所述的转印辊，其特征在于，上述弹性层是通过将可弹性变形的弹性环嵌合到混有导电粉体的弹性层本体的两端部分形成的，上述弹性环作为膨出部，其中混有导电粉末，以便使得该弹性环具有相等于或低于上述弹性层本体电阻的电阻。
8．根据权利要求6中所述的转印辊，其特征在于，弹性层在两端部分设有形成为一体的膨出部。
9．根据权利要求6-8中任一个所述的转印辊，其特征在于，膨出部形成为锥状，朝着弹性层纵向两端方向外径变大。
10．一种图像形成装置，包括感光体、使该感光体表面带电的带电部件、在上述感光体的带电表面上形成静电潜像的潜像形成部、使上述感光体上的静电潜像显影为墨像的显影部、用于将上述感光体上墨像转印在纸上的转印辊以及将纸上的转印图像定影的定影部；其特征在于，上述转印辊是上述权利要求1-9中所述转印辊之一。
全文摘要
本发明涉及转印辊及使用该转印辊的图像形成装置,转印辊12表层设有导电性弹性层,使弹性层12厚度在纵向中间部分与两端部分变化。这样,通过弹性层52厚度变化,使弹性层52两端部分电阻不比中央部分高,即使将纸端缘载置在转印辊12的两端部分印刷场合,能使转印辊12中间部分与两端部分转印效率相等,使墨像浓度均一。
文档编号G03G15/16GK1234534SQ9910131
公开日1999年11月10日 申请日期1999年1月19日 优先权日1998年1月26日
发明者村上荣作 申请人:株式会社理光