导电性辊、转印装置以及图像形成装置转让专利

申请号 : CN201510562819.1

文献号 : CN105867089B

文献日 :

基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 古川雅士

申请人 : 富士施乐株式会社

摘要 :

本发明公开了一种导电性辊、转印装置以及图像形成装置,该导电性辊包括:轴;圆筒形第一弹性体,其具有导电性能并且与所述轴的外表面接触且覆盖所述轴;以及第二弹性体,其为环状,配置于所述第一弹性体的端部,与所述轴隔开距离并且覆盖所述轴,且具有导电性能。从所述第二弹性体的自由端与所述第二弹性体和所述第一弹性体的分界线之间的部分,到所述自由端,在保持所述第二弹性体的外径大于或等于所述第一弹性体的外径的同时,所述第二弹性体的壁厚逐渐增大。

权利要求 :

1.一种导电性辊,其特征在于,包括:

轴;

圆筒形第一弹性体,其具有导电性能并且与所述轴的外表面接触并覆盖所述轴;以及第二弹性体,其为环状,配置于所述第一弹性体的端部,与所述轴隔开距离并且覆盖所述轴,且具有导电性能,其中,从所述第二弹性体的自由端与所述第二弹性体和所述第一弹性体的分界线之间的部分,到所述自由端,在保持所述第二弹性体的外径大于或等于所述第一弹性体的外径的同时,所述第二弹性体的壁厚逐渐增大,所述第二弹性体的形成咬合部的部分发生变形从而向所述轴靠拢,同时与所述轴隔开距离且形成中空部,由此加长所述第二弹性体上的电气通路而增加所述第二弹性体上的所述电气通路的电阻。

2.根据权利要求1所述的导电性辊,其中,从所述第二弹性体和所述第一弹性体的分界线到所述自由端,所述第二弹性体的外径增大。

3.根据权利要求1或2所述的导电性辊,其中,D1和D2满足不等式1

4.一种转印装置,其特征在于,包括:

根据权利要求1至3的任一项所述的导电性辊;

环形保持带,其在所述保持带的一部分沿所述轴的轴向突出到所述自由端外的状态下,在所述保持带的外表面上保持有色调剂图像并转动;

接触部,其在所述接触部的一部分沿轴向突出到所述自由端外的状态下,接触所述保持带的内表面,并使所述第一弹性体和所述保持带形成咬合部;以及电压施加部,其向所述轴或所述接触部施加电压并形成一个电场,该电场使所述色调剂图像转印至通过所述咬合部的介质上。

5.一种图像形成装置,其特征在于,包括:

根据权利要求4所述的转印装置;

形成单元,其形成由所述保持带保持的色调剂图像;以及定影装置,其将介质上的所述色调剂图像定影到所述介质上,所述介质已通过了所述咬合部且所述色调剂图像已被转印至所述介质上。

说明书 :

导电性辊、转印装置以及图像形成装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种导电性辊、转印装置以及图像形成装置。

背景技术

[0002] 日本专利文献特开2003-156920号公报中公开了一种充电装置,其配置为接触被充电物体表面并包括一种使所述物体表面带电的辊形充电部件。日本专利文献特开2003-156920号公报中还公开了一种包括导电基材、弹性体层以及表面层的充电部件。所述弹性体层和所述表面层依次重叠在所述导电基材的表面上。日本专利文献特开2003-156920号公报中还公开了在所述表面层的两个端部,沿轴向向外突出到所述弹性体层的两个端部外,并且所述表面层的两个端部覆盖所述弹性体层并且形成缝隙。
[0003] 迄今为止已知的转印装置中包含一种如下的转印装置,即,其通过使用导电性辊和支撑辊夹紧保持色调剂图像的皮带而形成咬合部,向所述导电性辊或所述支撑辊施加电压,将所述色调剂图像转印至通过所述咬合部的介质上。该转印装置在所述导电性辊的轴和所述皮带之间发生漏电的情况下,可能无法将色调剂图像转印至介质。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种导电性辊,与包括轴以及覆盖所述轴且具有导电性能的圆筒形弹性体且该弹性体为等厚,并具有与所述轴隔开距离的端部的导电性辊相比,该导电性辊在所述轴和与所述弹性体接触的物体之间产生更高的漏电压。
[0005] 根据本发明的第一方面,提供一种导电性辊,其包括:轴;圆筒形第一弹性体,其具有导电性能并且与所述轴的外表面接触且覆盖所述轴;以及第二弹性体,其为环状,配置于所述第一弹性体的端部,与所述轴隔开距离且覆盖所述轴,且具有导电性能。从所述第二弹性体的自由端与所述第二弹性体和所述第一弹性体的分界线之间的部分,到所述自由端,在保持所述第二弹性体的外径大于或等于所述第一弹性体的外径的同时,所述第二弹性体的壁厚逐渐增大。
[0006] 根据本发明的第二方面,提供一种导电性辊,其基于所述第一方面,其中,从所述第二弹性体和所述第一弹性体之间的分界线到所述自由端,所述第二弹性体的外径增大。
[0007] 根据本发明的第三方面,提供一种导电性辊,其基于所述第一或第二方面,其中,D1和D2满足不等式1
[0008] 根据本发明的第四方面,提供一种转印装置,其包括:基于所述第一至第三方面的任何一项所述的导电性辊;环形保持带,其在所述保持带的一部分沿所述轴的轴向突出到所述自由端外的情况下,在所述保持带的外表面上保持色调剂图像并转动;接触部,其在所述接触部的一部分沿轴向突出到所述自由端外的情况下,接触所述保持带的内表面并且使所述第一弹性体和所述保持带形成咬合部;以及电压施加部,其向所述轴或所述接触部施加电压以形成一个电场,该电场将所述色调剂图像转印至通过所述咬合部的介质上。
[0009] 根据本发明的第五方面,提供一种图像形成装置,其包括:基于所述第四方面的所述转印装置;形成单元,其形成由所述保持带保持的色调剂图像;以及定影装置,其将介质上的所述色调剂图像定影到所述介质上,所述介质已通过了所述咬合部且所述色调剂图像已被转印至所述介质上。
[0010] 根据所述第一方面的所述导电性辊,与包括轴以及覆盖所述轴且具有导电性能的圆筒形弹性体且该弹性体为等厚,并具有与所述轴隔开距离的端部的导电性辊相比,该导电性辊在所述轴和与所述弹性体接触的物体之间产生更高的漏电压。
[0011] 根据所述第二方面的所述导电性辊,与从第二弹性体和第一弹性体的分界线到自由端,所述第二弹性体的外径不增大的导电性辊相比,当所述弹性体在其外表面与物体接触时,在所述第二弹性体的外表面和所接触的所述物体之间不容易产生间隙。
[0012] 根据所述第三方面的所述导电性辊,与表示所述第一弹性体的外径的D1和表示所述第二弹性体的所述自由端处的外径的D2满足不等式1.10
[0013] 根据所述第四方面的所述转印装置,与具备包括轴以及覆盖所述轴且具有导电性能的圆筒形弹性体且该弹性体为等厚,并具有与所述轴隔开距离的端部的导电性辊的转印装置相比,进一步减少由于所述第二弹性体上的漏电流而引起的转印错误。
[0014] 根据所述第五方面的所述图像形成装置,与具备转印装置,在该转印装置中导电性辊包括轴以及覆盖所述轴且具有导电性能的圆筒形弹性体且该弹性体为等厚,并具有与所述轴隔开距离的端部的图像形成装置相比,进一步减少由于转印错误而引起的图像形成失败。

附图说明

[0015] 将基于下列附图详细说明本发明的示例性实施例,其中:
[0016] 图1是根据示例性实施例的图像形成装置的示意图(前视图);
[0017] 图2是根据示例性实施例的转印装置中的二次转印部附近的示意图(局部剖面图);
[0018] 图3是构成根据示例性实施例的转印装置的第二辊的示意图(剖面图);
[0019] 图4是构成根据对比模式的转印装置的第二辊的示意图(剖面图);
[0020] 图5是根据对比模式的转印装置中的第二转印部附近的示意图(局部剖面图);
[0021] 图6是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例1)的示意图(剖面图);
[0022] 图7是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例2)的示意图(剖面图);
[0023] 图8是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例3)的示意图(剖面图);
[0024] 图9是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例4)的示意图(剖面图);
[0025] 图10是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例5)的示意图(剖面图);
[0026] 图11是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例6)的示意图(剖面图);
[0027] 图12是通过对根据示例性实施例的所述第二辊进行修改获得的变形例(变形例7)的示意图(剖面图);以及
[0028] 图13是对实施例和对比模式进行的实验的条件及结果的列表。

具体实施方式

[0029] 概述
[0030] 下面,对本发明的实施方式(以下称为示例性实施例)进行说明,然后,对通过修改所述示例性实施例而获得的变形例(变形例1至7)进行说明,以及对实施例进行说明。
[0031] 在以下的说明中,在所述附图中以箭头X和-X所指的方向表示装置宽度方向,在所述附图中以箭头Y和-Y所指的方向表示装置高度方向。以既垂直于所述装置宽度方向又垂直于所述装置高度方向的方向(以箭头Z和-Z所指的方向)表示装置深度方向。
[0032] 示例性实施例
[0033] 现在参照附图,对示例性实施例说明如下。首先,说明根据示例性实施例的图像形成装置10的整体结构,然后,说明根据示例性实施例的特征部分(转印装置30)的结构,再说明根据示例性实施例的所述图像形成装置10的动作,及说明所述示例性实施例的效果。
[0034] 图像形成装置的整体结构
[0035] 如图1所示,所述图像形成装置10为电子照相装置,其包括色调剂图像形成单元20、转印装置30、传送装置40、定影装置50、以及控制器60。
[0036] 色调剂图像形成单元
[0037] 所述色调剂图像形成单元20具有通过执行充电、曝光、以及显影步骤,形成由构成所述转印装置30的转印带TB(后述)保持的色调剂图像G的功能。其中,所述色调剂图像形成单元20为形成单元的一例。根据示例性实施例的所述色调剂图像G例如由带负电荷的色调剂T形成。
[0038] 所述色调剂图像形成单元20包括形成不同颜色,即,黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)、以及黑色(K)的色调剂图像的单色单元21Y、21M、21C、以及21K。除了其所形成的色调剂图像G的颜色不同以外,所述单色单元21Y、21M、21C、以及21K具有相同的结构。在以下说明中,当所述单色单元21Y、21M、21C、及21K以及它们的部件不需要相互区分时,所述单色单元的符号21Y、21M、21C、以及21K中的所述字母(Y、M、C、以及K)中的字母被省略。各个单色单元21包括感光体22、充电装置24、曝光装置26、以及显影器28。所述感光体22为圆筒形。所述感光体22被配置为其轴线与所述装置深度方向一致。在图1中,除了单色单元21K的参照符号以外,省略了其他所述单色单元21的那些所述感光体22、所述充电装置24、所述曝光装置
26、以及所述显影器28的参照符号。
[0039] 转印装置
[0040] 如下所述,所述转印装置30具有在保持已经在所述单色单元21形成并且被一次转印至所述转印装置30上的不同颜色的色调剂图像G的同时旋转的功能,以及在咬合部N2,将不同颜色的所述色调剂图像F二次转印到被传送的介质P上的功能。下面,对所述转印装置30的结构进行说明。
[0041] 传送装置
[0042] 如下所述,所述传送装置40具有传送介质P以便所述介质P通过咬合部N2和咬合部N3的功能。
[0043] 定影装置
[0044] 所述定影装置50具有在所述咬合部N3,加热和挤压构成色调剂图像G的色调剂T,以将所述色调剂T定影到所述介质P上的功能,该色调剂图像G通过所述转印装置30已经被二次转印至所述介质P上。所述定影装置50包括加热部50A和挤压部50B。
[0045] 控制器
[0046] 所述控制器60具有控制除了其自身以外的所述图像形成装置10的所有部件的功能。
[0047] 以上为关于根据示例性实施例的所述图像形成装置10的整体结构的说明。
[0048] 特征部分的结构
[0049] 现在参照附图,对根据示例性实施例的特征部分(转印装置30)进行说明。
[0050] 如图1所示,所述转印装置30包括转印带TB、复数个第一辊32、驱动辊34、二次转印部36、以及电源PS。其中,所述电源PS为电压施加部的一例。
[0051] 转印带、第一辊以及驱动辊
[0052] 所述转印带TB为环带。各个第一辊32被配置于对应的所述感光体22之下,并且通过夹紧其间的所述转印带TB与所述感光体22一起形成咬合部N1。响应于在由电源(未图示)施加的电压(一次转印电压),各个第一辊32一次转印在对应的感光体22上形成的对应的颜色的色调剂图像G到所述转印带TB。所述驱动辊34由驱动源(未图示)驱动而绕其轴线转动,以使所述转印带TB沿箭头R的方向旋转。在此结构中,所述转印带TB在沿箭头R的方向旋转的同时,接收从所述单色单元21一次转印来的不同颜色的色调剂图像G,并且将外周长上的不同颜色的所述色调剂图像G运载到所述咬合部N1。其中,所述转印带TB为保持带的一例。根据示例性实施例的所述转印带TB的表面电阻率为,例如,等于或高于1.0×106Ω/sq并且低于1.0×1010Ω/sq。其中,"sq"表示单位体积1m3。
[0053] 二次转印部
[0054] 所述二次转印部36具有二次转印所述转印带TB所保持的不同颜色的色调剂图像G至被所述传送装置40传送的介质P上的功能。如图2所示,所述二次转印部36包括第二辊70、轴承100、支撑辊110(以下称为BUR110)、以及可移动部(未图示)。其中,所述第二辊70为导电性辊的一例。所述BUR110为接触部的一例。图2示出了在所述装置深度方向的所述二次转印部36和所述转印带TB的近侧部分。在所述装置深度方向的所述二次转印部36和所述转印带TB的远侧部分与近侧部分对称且具有相同的结构。
[0055] 第二辊
[0056] 如图2和3所示,所述第二辊70包括轴80以及弹性体90。其中,所述轴80为轴的一例。根据示例性实施例的所述轴80由金属制造。所述第二辊70在图3中所示为无负载状态,即,处于未接触其他任何部件的状态下。与此相反,图2所示的所述第二辊70为所述二次转印部36形成咬合部N2的状态。
[0057] 所述轴80包括直径为D3的圆柱形的轴身82,以及从所述轴身82的两个纵向末端突出并且直径为D4(
[0058] 所述弹性体90具有导电性能。所述弹性体90包括第一弹性体92以及第二弹性体94。在此说明中,具有导电性能意味着,例如,体积电阻率低于1.0×109Ω·m。根据示例性实施例的所述弹性体90具有,例如,等于或高于1.0×104Ω·m并且低于1.0×108Ω·m的体积电阻率。根据示例性实施例的所述弹性体90的一例为一种导电泡沫(包含聚氨酯泡沫和导电部件的泡沫)。
[0059] 如图3所示,在无负载状态下,所述第一弹性体92为圆筒形(内径为D3,外径为D1)。所述轴80的所述轴身82被嵌入所述第一弹性体92的内周。所述第一弹性体92被粘接到所述轴身82上。所述第一弹性体92从而接触所述轴身82的外表面并覆盖所述轴身82。其中,所述第一弹性体92为接触所述轴身82的外表面并且覆盖所述轴身82的所述弹性体90的一部分。
所述第一弹性体92的宽度(在轴线C1方向上的尺寸)等于所述轴80的所述轴身82的宽度。
[0060] 所述第二弹性体94配置于所述第一弹性体92的两个纵向末端。如图3所示,各个第二弹性体94在无负载状态下为环形。其中,为环形意味着连续围绕任何轴线(在所述示例性实施例中为轴线C1)从而围绕所述轴。各个第二弹性体94的内表面具有从其自身与所述第一弹性体92之间的分界线BP到自由端FE(与所述分界线BP相反的末端)的内径D3。各个第二弹性体94的外表面具有所述分界线BP处的外径D1以及所述自由端FE处的外径D2(=1.03×D1)。各个第二弹性体94的外径从所述分界线BP到所述自由端FE,线性地(与线性函数有关)增大。在上述结构中,各个第二弹性体94与所述突出部84隔开距离而覆盖所述轴80的对应的突出部84。各个第二弹性体94从所述分界线BP到所述自由端FE逐渐变厚从而其外径保持大于或等于所述第一弹性体92的外径D1。根据示例性实施例的所述第二弹性体94在无负载状态下,为中空的截锥形状。
[0061] 如上所述,所述第一弹性体92的外径和各个第二弹性体94的所述分界线BP处的外径为D1,而且D1和D2满足不等式D2/D1>1。各个第二弹性体94的所述自由端FE处的外径D2为1.03×D1。由此,D1和D2满足不等式D2/D1≤1.10。因此,在根据示例性实施例的所述第二辊
70上,所述第一弹性体92的外径D1、各个第二弹性体94的所述分界线BP处的外径D1以及各个第二弹性体94的所述自由端FE处的外径D2满足不等式1
[0062] 轴承
[0063] 所述轴承100具有支撑所述第二辊70的功能。如图2所示,各个轴承100为圆筒形。在所述第二辊70的两个端部的所述突出部84被嵌入所述轴承100的状态下,所述轴承100支撑所述第二辊70。所述轴承100被连接到所述转印装置30的框架(未图示)上。根据示例性实施例的所述轴承100具有绝缘性能。在此描述中,具有绝缘性能意味着,例如,体积电阻率大于或等于1.0×1012Ω·m。根据示例性实施例的所述轴承100具有,例如,大于或等于1.0×
1013Ω·m的体积电阻率。
[0064] 所述轴承100具有防止所述轴80的所述突出部84和所述第二弹性体94(特别是所述突出部84以及各个第二弹性体94的所述自由端FE)处的漏电流的功能。由此,如图2所示,各个轴承100配置为,所述轴承100的一部分位于由对应的所述第二弹性体94的内表面限定的空间(中空部)内。
[0065] BUR以及可移动部
[0066] 所述BUR110具有通过接触所述转印带TB的内表面而使所述第二辊70和所述转印带TB形成咬合部N2的功能。由此,如图1和图2所示,所述BUR110隔着所述转印带TB配置在所述第二辊70的相反侧(上侧)。
[0067] 如图2所示,所述BUR110包括轴112以及电阻器114。所述轴112为,例如,金属圆柱。所述电阻器114为圆筒形。所述电阻器114被嵌入粘接到所述轴112上。所述轴112的两个端部突出到所述电阻器114以外。附图中的点划线C2表示所述BUR110的轴线。
[0068] 所述电阻器114为,例如,一种导电的硬橡胶并且比所述第二辊70的所述弹性体90坚硬。由此,在所述咬合部N2形成(在所述BUR110处于动作位置的状态下,稍后说明)的状态下,所述电阻器114挤压所述转印带TB并且将所述弹性体90与所述转印带TB挤压在一起。根据示例性实施例的所述电阻器114具有,例如,大于或等于1.0×103Ω·m并且少于1.0×104Ω·m的体积电阻率。换句话说,所述电阻器114的体积电阻率小于所述弹性体90的体积电阻率。
[0069] 所述可移动部(未图示)具有垂直移动所述BUR110的功能。具体地说,所述可移动部包括一对轴承(未图示)、一对拉伸弹簧(未图示)、以及一对凸轮(未图示)。所述一对轴承被嵌入所述轴112的两个端部。所述一对拉伸弹簧在其末端钩住一对轴承中的对应的轴承的状态下,向上拉所述BUR110。所述一对凸轮在被安装于所述轴(未图示)的两个端部的状态下,挤压一对轴承中的对应的轴承。由于驱动源(未图示)绕其轴线旋转所述轴,所述一对凸轮在挤压所述一对轴承的同时旋转。在此结构中,所述可移动部垂直移动所述BUR110。
[0070] 在此,图1和图2示出了设置于已执行图像形成动作的位置(动作位置)的所述BUR110的状态。另一方面,当未执行图像形成动作(例如,图像形成动作执行前的待机状态)时,所述BUR110在保持与所述转印带TB的内表面接触的同时,配置在所述动作位置上方的待机位置(未图示)。在所述BUR110处于待机位置的状态下,所述咬合部N2被松开。当所述咬合部N2被松开时,所述第二辊70的所述弹性体90与所述转印带TB分隔开并进入图3所示的无负载状态。
[0071] 电源
[0072] 所述电源PS具有向所述BUR110施加电压(二次转印电压)并形成使所述转印带TB保持的色调剂图像G被转印(二次转印)至通过所述咬合部N2的介质上的电场的功能。
[0073] 在二次转印期间,所述电源PS通过板弹簧(未图示)向突出到所述电阻器114外的所述BUR110的所述轴112的部分施加与所述色调剂T的极性相同的极性(负极性)的电压。如上所述,所述第二辊70的所述轴80接触所述接地压缩弹簧。当所述电源PS向处于动作位置的所述BUR110施加负电压时,所述电源PS在所述咬合部N2处形成使所述转印带TB保持的所述色调剂T转印(二次转印)至介质P上的电场。根据示例性实施例的所述电源PS向所述BUR110的所述轴112施加电压,具体为:在标准环境(例如,温度为23℃,湿度为65%的环境)下,施加大约在-3至-2kV范围之内的电压,以及在低温低湿环境(例如,温度为10℃,湿度为15%的环境)下施加大约-9kV的电压。
[0074] 补充
[0075] 以下,提供对关于所述转印装置30的说明的补充。
[0076] 补充1
[0077] 如图2所示,所述转印带TB的一部分(所述转印带TB的两个横向端部)及所述BUR110的所述电阻器114的一部分(所述BUR110的两个轴向端部)沿所述第二辊70的轴向突出到所述第二辊70的所述第二弹性体94的所述自由端FE以外。所述转印带TB的一部分(所述转印带TB的两个横向端部)沿所述BUR110的轴向突出到所述BUR110的所述电阻器114的两个轴向端部之外。由此,如图2所示,在所述分界线BP和所述第二辊70的各个第二弹性体94的所述自由端FE之间的部分,隔着所述转印带TB与所述BUR110的所述电阻器114一起形成咬合部N2。
[0078] 补充2
[0079] 如上所述(如图2所示),在所述咬合部N2已形成的状态下,所述BUR110的所述电阻器114挤压所述转印带TB并将所述弹性体90与所述转印带TB挤压在一起。从另一方面来看,在形成所述咬合部N2的所述弹性体90的部分(第一弹性体92和所述第二弹性体94)被压平的状态下,所述第二辊70绕其轴线转动。在这种情况下,所述第一弹性体92的形成所述咬合部N2的部分被所述转印带TB和所述轴80的所述轴身82夹住而被挤压。与此相反,所述第二弹性体94的形成所述咬合部N2的部分受所述转印带TB的挤压而变形,但是其内表面及其自由端FE并不接触其它部件(例如所述轴80或所述轴承100)。如图2所示,所述第二弹性体94的形成所述咬合部N2的部分被变形从而向所述突出部84(轴线C1)靠拢,同时与所述轴80的所述突出部84隔开距离。如图2所示,贯穿从所述分界线BP到所述自由端FE的区域上,各个第二弹性体94在其自身和所述转印带TB之间无间隙地形成所述咬合部N2。
[0080] 补充3
[0081] 用于所述示例性实施例的介质P的宽度小于由所述转印带TB和所述第一弹性体92所形成的所述咬合部N2的部分的在装置深度方向上的宽度。所述介质P的两个横向端部由此穿过所述咬合部N2,而不会偏离由所述转印带TB和所述第一弹性体92形成的所述咬合部N2。
[0082] 补充4
[0083] 如上所述,所述第二辊70的外表面(所述弹性体90的外表面)配置为在所述咬合部N2处接触所述转印带TB。换句话说,所述转印带TB和所述第二辊70(弹性体90)具有所述第二辊70接触所述转印带TB的这样的关系。换句话说,所述转印带TB为被所述第二辊70(弹性体90)所接触的物体。
[0084] 迄今为止说明了所述图像形成装置10的结构。
[0085] 图像形成装置的动作
[0086] 现在参照附图,对根据示例性实施例的所述图像形成装置10的动作进行说明。
[0087] 从外部装置(未图示)已接收了图像数据的所述控制器60使所述色调剂图像形成单元20动作。然后,由于对应的充电装置24使所述感光体22带电,对应的曝光装置26使所述感光体22曝光,并且对应的显影器28使所述色调剂图像G定影,各个色调剂图像形成单元20在对应的感光体22上形成色调剂图像G。
[0088] 随后,各个第一辊32接收从所述电源(未图示)施加的一次转印电压,并且将对应的感光体22上形成的所述色调剂图像G一次转印至所述咬合部N1处的旋转的所述转印带TB上。所述可移动部(未图示)将待机位置的所述BUR110移动到动作位置并且所述BUR110使所述第二辊70和所述转印带TB形成所述咬合部N2。此后,当被一次转印至旋转的所述转印带TB上的并且由所述转印带TB保持的各个色调剂图像G与所述转印带TB一起到达所述咬合部N2的时候,所述传送装置40传送介质P到所述咬合部N2。所述电源PS向所述BUR110的所述轴112施加二次转印电压,形成使由所述转印带TB保持的所述色调剂图像G被转印至通过所述咬合部N2的所述介质P上的电场。结果,所述二次转印部36将所述转印带TB上的所述色调剂图像G二次转印到通过所述咬合部N2的所述介质P上。随后,所述传送装置40传送所述介质P至咬合部N3处。然后,所述定影装置50使用所述加热部50A加热二次转印至所述介质P上的所述色调剂图像G,并使用所述挤压部50B挤压所述色调剂图像G以使所述色调剂图像G定影到所述介质P上。已定影了所述色调剂图像G的所述介质P由所述传送装置40排出到所述图像形成装置10的外部,由此所述图像形成装置10的动作结束。
[0089] 迄今为止说明了所述图像形成装置10的动作。
[0090] 效果
[0091] 随后,阐述所述示例性实施例的效果。
[0092] 现在参照附图,首先,对比下述的可想到的对比模式,对所述示例性实施例的效果(效果1和效果2)进行说明。在对比模式的说明中,示例性实施例中所包含的相同部件以相同的参照符号表示。
[0093] 对比模式说明
[0094] 如图4所示,根据对比模式的构成第二辊70A的第二弹性体94A为具有内径D3和外径D1的圆筒。具体地说,所述第二弹性体94A的内径和外径与所述第一弹性体92的相同。图4所示的所述第二辊70A为无负载状态。除了上述几点,根据对比模式的所述第二辊70A具有与根据示例性实施例的所述第二辊70相同的结构。除了取代根据示例性实施例的所述第二辊70,所述二次转印部36A包括的是根据对比模式的所述第二辊70A以外,根据对比模式的二次转印部36A具有与根据示例性实施例的所述二次转印部36相同的结构。除了取代根据示例性实施例的所述二次转印部36,所述转印装置30A包括的是根据对比模式的所述二次转印部36A以外,根据对比模式的转印装置30A具有与根据示例性实施例的所述转印装置30相同的结构。除了取代根据示例性实施例的所述转印装置30,所述图像形成装置10A包括的是根据对比模式的所述转印装置30A以外,根据对比模式的图像形成装置10A具有与根据示例性实施例的所述图像形成装置10相同的结构。
[0095] 当使用根据对比模式的所述转印装置30A执行二次转印时,在所述转印带TB和所述第二辊70A的所述轴80之间可能产生漏电流。当漏电流发生时,电流从所述轴80流向所述转印带TB,而未能形成使在所述转印带TB上保持的所述色调剂图像G二次转印至介质P上的电场。此外,当在所述转印带TB和所述轴80之间发生漏电流时,在所述二次转印部36A(转印装置30A)上,将产生二次转印错误(在漏电流期间,不能将色调剂图像G转印到通过所述咬合部N2的介质P上)。在所述图像形成装置10A上,由于二次转印错误,将导致图像形成失败。这种在所述转印带TB和所述轴80之间的漏电流特别是,例如,当在低温低湿环境下,向所述BUR110施加了大约-9kV的电压的时候,愈加容易发生。
[0096] 当在所述转印带TB和所述轴80之间发生漏电流时,响应所述漏电流而流过的电流推定为流过在所述轴80的所述轴身82的端部与所述转印带TB之间形成的电流通道。该电流通道推定为形成所述咬合部N2的各个第二弹性体94A(内表面和自由端FE)的表面上的最短路径。如上所述,在所述转印带TB和所述轴80之间的漏电流,特别是在低温低湿环境下越来越多的发生的理由,推定为空气中的大量的水分相比标准环境的情况下更易于粘附到所述第二弹性体94A的表面上的缘故。从下面描述的实施例(图13)的评价结果来看,上述的推定被认为是合理的。
[0097] 效果1
[0098] 如图3所示,根据示例性实施例的所述第二辊70的各个第二弹性体94从所述分界线BP到所述自由端FE逐渐变厚。在所述示例性实施例中,如图2所示,各个第二弹性体94的形成所述咬合部N2的部分发生变形从而向所述轴80的对应的突出部84(轴线C1)靠拢,同时与所述突出部84隔开距离。由此,根据示例性实施例的各个第二弹性体94上的电气通路(形成所述咬合部N2的所述第二弹性体94的表面上的,或内表面以及自由端FE上的最短路径)长于根据对比模式的各个第二弹性体94A上的电气通路(见图2和图5)。根据示例性实施例的各个第二弹性体94上的电气通路的电阻高于根据对比模式的各个第二弹性体94A上的电气通路的电阻。
[0099] 由此,根据示例性实施例的所述第二辊70当构成所述二次转印部36时,与根据对比模式的所述第二辊70A相比,在所述第二弹性体94上不容易产生漏电流(具有高漏电压)。因此,根据示例性实施例的所述转印装置30,相比根据对比模式的所述转印装置30A,更易于减少由于漏电流引起的转印错误。此外,根据示例性实施例的所述图像形成装置10,相比根据对比模式的所述图像形成装置10A,更易于降低由于转印错误引起的图像形成失败。其中,漏电压为施加于所述BUR110的所述轴112和所述第二辊70的所述轴80中之一上的且所述轴112和轴80中的另一个接地的电压,并且为使所述转印带TB和所述轴80之间产生漏电流的电压。如上所述,在根据示例性实施例的所述二次转印部36中,所述轴80接地且电压施加于所述轴112上。在根据示例性实施例的所述二次转印部36中,施加于所述轴112的二次转印电压被理所当然地控制以便其不超过所述漏电压(以便其小于所述漏电压的绝对值)。
[0100] 效果2
[0101] 如图3所示,与根据对比模式的所述第二弹性体94A不同,根据示例性实施例的所述第二辊70的各个所述第二弹性体94从所述分界线BP到所述自由端FE逐渐变厚,从而使所述第二弹性体94的外径从所述分界线BP到所述自由端FE由D1开始变大。由此,如图2所示,即使当根据示例性实施例的所述第二弹性体94受所述转印带TB的挤压而变形时,各个第二弹性体94在其自身和贯穿从所述分界线BP到所述自由端FE的区域的所述转印带TB之间,也能没有间隙地形成所述咬合部N2。与根据示例性实施例的所述第二弹性体94不同,根据对比模式的所述第二弹性体94A不会朝向所述转印带TB突出到所述第一弹性体92的外表面以外。此外,根据对比模式的所述第二弹性体94A比根据示例性实施例的所述第二弹性体94的薄。由此,当咬合部N2形成时,根据对比模式的所述第二弹性体94A相比根据示例性实施例的所述第二弹性体94,变形范围较小而具有较小的对所述转印带TB的反作用力。由此,根据对比模式的所述第二弹性体94A在其自身和贯穿从所述分界线BP到所述自由端FE的区域的所述转印带TB之间更易于形成间隙。当在各个第二弹性体94的外表面与所述转印带TB之间形成间隙时,漏电流更易于发生于所述第二弹性体94的外表面与所述转印带TB之间的间隙中。与此相反,根据示例性实施例的所述第二弹性体94相比根据对比模式的所述第二弹性体94A,在其自身与所述转印带TB之间,不容易形成间隙。
[0102] 由此,根据示例性实施例的所述第二辊70当构成所述二次转印部36时,相比根据对比模式的所述第二辊70A,不容易在各个第二弹性体94的外表面与所述转印带TB之间的间隙中产生漏电流。因此,根据示例性实施例的所述转印装置30相比根据对比模式的所述转印装置30A,更易于减少由于漏电流而引起的转印错误。此外,根据示例性实施例的所述图像形成装置10相比根据对比模式的所述图像形成装置10A,更易于减少由于转印错误而引起的图像形成失败。
[0103] 随后,对所述示例性实施例的效果3至效果5进行说明。
[0104] 效果3
[0105] 如上所述,根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94从所述分界线BP到所述自由端FE逐渐变厚,并且D1和D2满足不等式D2/D1≤1.10。
[0106] 在此,假定具有满足不等式1.10
[0107] 由此,根据示例性实施例的所述第二辊70当构成所述二次转印部36时,相比具有满足不等式1.10
[0108] 效果4
[0109] 如上所述,根据示例性实施例的所述二次转印部36包括可移动部(未图示)。同样如上所述,如图3所示,当图像形成动作未执行时,根据示例性实施例的所述第二辊70处于无负载状态,所述咬合部N2被松开,并且所述第二辊70的所述弹性体90与所述转印带TB分开。
[0110] 由此,在根据示例性实施例的所述二次转印部36中,所述第二弹性体94相比不包含可移动部的二次转印部(或者所述第二辊70始终与所述转印带TB一起形成咬合部N2的二次转印部),不容易保持永久变形。由此,根据示例性实施例的所述二次转印部36相比不包含可移动部的二次转印部,不容易发生与所述第二弹性体94上的漏电流和所述第二弹性体94上残余的永久变形相关联的旋转失败(旋转时圆周速度不均匀)。不包括可移动部的二次转印部以及包含有所述二次转印部的转印装置和图像形成装置,都包含在本发明的技术范围的范围之内。
[0111] 效果5
[0112] 如上所述,根据示例性实施例的所述弹性体90由一种导电泡沫(包含聚氨酯泡沫和导电部件的泡沫)制成。由此,当与所述转印带TB摩擦时,根据示例性实施例的所述第二辊70相比于,例如,具有与包含用丁腈橡胶(NBR)做成的弹性体90的所述第二辊70相似形状的第二辊,不容易被扯裂(具有更好的耐受性)。具有与所述第二辊70相似的形状及含有用丁腈橡胶(NBR)做成的弹性体90的第二辊、包含所述第二辊的二次转印部、以及包含所述二次转印部的转印装置和图像形成装置,都包括在本发明的技术范围的范围之内。
[0113] 变形例
[0114] 现在参照图6至图12,对被修改的所述示例性实施例的变形例进行说明。
[0115] 变形例1
[0116] 结构
[0117] 如图6所示,根据变形例1的第二辊70B含有一个具有与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94的形状不同的形状的第二弹性体94B。具体地说,从所述分界线BP至所述自由端FE,各个第二弹性体94B的外径曲线增大。在贯穿所述轴线C1的剖面图中,各个第二弹性体94B的外周边缘形成从所述分界线BP到所述自由端FE的曲线延伸并且向所述轴线C1凹进。图6所示的所述第二辊70B为无负载状态。除了上述的几点,所述变形例1具有和所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例1的所述第二辊70B为导电性辊的一例。
[0118] 效果
[0119] 所述变形例1的效果与所述示例性实施例的那些一样。
[0120] 变形例2
[0121] 结构
[0122] 如图7所示,根据变形例2的第二辊70C具有第二弹性体94C,第二弹性体94C的形状与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94的形状不同。具体地说,从所述分界线BP到所述自由端FE,各个第二弹性体94C的外径曲线增大。其中,在贯穿所述轴线C1的剖面图中,各个第二弹性体94C的外周边缘形成从所述分界线BP到所述自由端FE的曲线延伸并且在径向上隆起。图7所示的所述第二辊70C为无负载状态。除了上述几点,所述变形例2具有与所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例2的所述第二辊70C为导电性辊的一例。
[0123] 效果
[0124] 所述变形例2的效果与所述示例性实施例的那些一样。
[0125] 变形例3
[0126] 结构
[0127] 如图8所示,根据变形例3的第二辊70D包括第二弹性体94D,第二弹性体94D的形状与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94的形状不同。具体地说,各个第二弹性体94D的外径从所述分界线BP到所述自由端FE保持D1不变,但各个第二弹性体94D的内径曲线减小。其中,在贯穿所述轴线C1的剖面图中,各个第二弹性体94D的内周边缘从所述分界线BP到所述自由端FE形成曲线延伸并且在径向上凹进。图8所示的所述第二辊70D为无负载状态。除了上述几点,所述变形例3具有与所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例3的所述第二辊70D为导电性辊的一例。
[0128] 效果
[0129] 所述变形例3的效果与所述示例性实施例的效果1、效果3、以及效果5一样。
[0130] 变形例4
[0131] 结构
[0132] 如图9所示,根据所述变形例4的第二辊70E包括第二弹性体94E,第二弹性体94E的形状与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94的形状不同。具体地说,各个第二弹性体94E的外径从所述分界线BP到所述自由端FE曲线增大,而各个第二弹性体94E的内径从所述分界线BP到所述自由端FE曲线减小。在贯穿所述轴线C1的剖面图中,各个第二弹性体94E的内周边缘形成从所述分界线BP到所述自由端FE的曲线延伸,并且在径向上凹进。在贯穿所述轴线C1的剖面图中,各个第二弹性体94E的外周边缘形成从所述分界线BP到所述自由端FE的曲线延伸,并且向所述轴线C1凹进。图9所示的所述第二辊70E为无负载状态。除了上述几点,所述变形例4具有与所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例4的所述第二辊70E为导电性辊的一例。
[0133] 效果
[0134] 所述变形例4的效果与所述示例性实施例的那些一样。
[0135] 变形例5
[0136] 结构
[0137] 如图10所示,根据变形例5的第二辊70F包括轴80F以及弹性体90F的第一弹性体92F,轴80F及弹性体90F的第一弹性体92F的形状与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述轴80及所述弹性体90的所述第一弹性体92的形状不同。具体地说,所述轴80F为具有直径D4(所述轴身82F及所述突出部84的直径都为D4)的圆柱。所述弹性体90F包括第一弹性体
92F和第二弹性体94F且所述第一弹性体92F的内径为D4。图10所示的所述第二辊70F为无负载状态。除了上述几点,所述变形例5具有与所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例5的所述第二辊70F为导电性辊的一例,且根据所述变形例5的所述轴80F为轴的一例。
[0138] 效果
[0139] 所述变形例5的效果与所述示例性实施例的那些一样。
[0140] 变形例6
[0141] 结构
[0142] 如图11所示,根据变形例6的第二辊70G包括第二弹性体94G,第二弹性体94G的形状与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94的形状不同。具体地说,各个第二弹性体94G的外径从所述分界线BP到所述分界线BP和所述自由端FE之间的一定的部分(位于所述自由端FE内侧及所述分界线BP外侧的部分)保持D1不变,并且从所述一定的部分到所述自由端FE,即,从靠近所述分界线BP的部分到所述自由端FE线性增大。图11所示的所述第二辊70G为无负载状态。除了上述几点,所述变形例6具有与所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例6的所述第二辊70G为导电性辊的一例。
[0143] 效果
[0144] 所述变形例6的效果与所述示例性实施例的那些一样。
[0145] 变形例7
[0146] 结构
[0147] 如图12所示,根据变形例7的第二辊70H包括第二弹性体94H,第二弹性体94H的形状与根据示例性实施例的所述第二辊70的所述第二弹性体94的形状不同。具体地说,各个第二弹性体94H的外径从所述分界线BP到所述自由端FE保持D1不变。各个第二弹性体94H的内径从所述分界线BP到所述分界线BP和所述自由端FE之间的一定的部分(位于所述自由端FE内侧和所述分界线BP外侧的部分)保持D3不变,并且从所述一定的部分到所述自由端FE,即,从靠近所述分界线BP的部分到所述自由端FE线性减小。图12所示的所述第二辊70H为无负载状态。除了上述几点,所述变形例7具有所述示例性实施例相同的结构。其中,根据所述变形例7的所述第二辊70H为导电性辊的一例。
[0148] 效果
[0149] 所述变形例7的效果与所述示例性实施例的效果1、效果3、及效果5一样。
[0150] 目前为止,详细说明了本发明的特定示例性实施例。然而,本发明并不限定于上述示例性实施例。可想而知,其它示例性实施例也在本发明的技术范围的范围之内。
[0151] 例如,已说明根据示例性实施例的所述第二辊70为用于二次转印的辊。然而,只要所述第二辊70用于形成电场,所述第二辊70不一定是用于二次转印的导电性辊。所述第二辊70可以用于,例如,向所述感光体22充电的充电辊,用于一次转印所述感光体22上的色调剂图像G到所述转印带TB上的一次转印辊,或用于其它用途的辊。通过对根据示例性实施例的第二辊进行修改而获得的根据所述变形例的所述第二辊(变形例1至7的,或以下称为根据变形例的第二辊)70B、70C、70D、70E、70F、70G、以及70H,同样也可用于其它用途。
[0152] 曾经说明根据示例性实施例的所述第二辊70接地且二次转印电压施加于所述BUR110上。然而,可代替地,二次转印电压可以施加于所述第二辊70且所述BUR110可以接地。
[0153] 在所述示例性实施例的描述中,对根据示例性实施例的第二辊70以及根据所述变形例的第二辊分别进行了说明。然而,结合不同第二辊的结构而获得的第二辊同样包含在本发明的技术范围的范围之内。例如,根据所述变形例4的所述第二辊70E的各个第二弹性体94E的外部边缘的形状可以按照根据示例性实施例的所述第二辊70的各个第二弹性体94的外部边缘的形状、按照根据所述变形例1的所述第二辊70B的各个第二弹性体94B的外部边缘的形状、或者按照根据所述变形例2的所述第二辊70C的各个第二弹性体94C的外部边缘的形状而改变。
[0154] 在所述示例性实施例的描述中,对所述第二弹性体94、94B、94C、94D、94E、94F、94G、以及94H用根据示例性实施例的所述第二辊70以及根据所述变形例的所述第二辊作为示例进行了说明。然而,所述第二弹性体94、94B、94C、94D、94E、94F、94G、以及94H的形状并不限定于这些形状。各个第二弹性体可以具有任意的形状,只要当它与所述突出部84隔开距离时,覆盖所述轴80的对应的突出部84,并且第二弹性体在保持其外径大于或等于所述第一弹性体92的外径D1的同时,从所述分界线BP到所述自由端FE逐渐变厚。
[0155] 在对根据示例性实施例的所述二次转印部36的描述中,所述BUR110通过可移动部(未图示)垂直移动。可代替地,可以将所述BUR110配置于所述动作位置而不提供所述可移动部给所述二次转印部36,并将所述第二辊70做成通过其它可移动部(未图示)垂直移动。
[0156] 实施例
[0157] 现在参照附图,对实施例和比较例进行说明。
[0158] 概述
[0159] 下面,对实施例和比较例(比较例1和2)进行说明。首先,根据所述实施例和所述比较例的第二辊按以下的方式组装。然后,对发生于根据所述实施例和所述比较例的所述第二辊上的漏电压进行评价。在图13的表中,示出了根据所述实施例和所述比较例的所述第二辊的突出性能和评价结果。
[0160] 漏电压的评价方法
[0161] 将根据所述实施例和所述比较例(比较例1和2)的各个所述第二辊连接到彩色数码复合机DocuCentre-V C7775(富士施乐公司制造)上。在低温低湿环境(温度10℃,湿度15%的环境)下,在A4大小的介质P(普通复印纸)的整个图像形成区域上印上蓝绿色的半色调图像,并且观察所印刷的图像,评估所述漏电压。
[0162] 根据实施例和比较例的第二辊
[0163] 根据实施例的第二辊
[0164] 根据所述实施例的所述第二辊做成如根据示例性实施例的所述第二辊70(见图3)的形状。具体地说,所述轴80的所述轴身82的直径D3设定为φ14mm,且所述轴身82的宽度设定为330mm。所述轴80的所述突出部84的直径D4设定为φ8mm,且所述突出部的长度设定为20mm。所述弹性体90由一种导电的聚氨酯泡沫制造。在无负载状态下,外径D1为φ20mm且内径D3为φ13mm的弹性体90被制备出来,且所述轴80被压力插入到所述弹性体90之中。此后,所述弹性体90的两个端部被截断从而所述弹性体90具有340mm的宽度。在所述轴80被压力插入到所述弹性体90中的状态下,所述弹性体90被研磨从而使覆盖所述轴身82的所述弹性体90的部分具有3mm的壁厚。制成的部分被定义为第一弹性体92。此外,所述弹性体90被研磨从而使所述第二弹性体94的所述自由端FE具有3.5mm的壁厚。制成的部分被定义为第二弹性体94。形成于所述轴80的两个端部的所述第二弹性体94的宽度(轴向的尺寸)为5mm。
[0165] 根据比较例1的第二辊
[0166] 除了根据所述比较例的所述第二辊不包含所述第二弹性体94之外,根据所述比较例1的所述第二辊(未图示)具有与根据所述实施例的第二辊相同的结构。
[0167] 根据比较例2的第二辊
[0168] 除了所述第二弹性体94的外径等于所述第一弹性体92的外径(即,两个的壁厚皆为3mm)之外,根据所述比较例2的第二辊具有与根据所述实施例的所述第二辊相同的结构。根据所述比较例2的所述第二辊制成如根据对比模式的所述第二辊70A的形状(见图4)。当制造根据所述比较例2的所述第二辊时,在所述轴80的各个突出部84和对应的第二弹性体
94之间的间隙上放置具有外径φ14mm和内径φ8mm的间隔件的同时,对所述弹性体90进行研磨。
[0169] 对图13的表的补充
[0170] 在图13所示的表中,中空部指所述轴80的各个突出部84和对应的第二弹性体94之间的间隙。图13所示的表中,表明根据所述实施例和所述比较例2的各个所述第二辊具有中空部,即,各个突出部84和对应的第二弹性体94之间具有间隙。此外,d1表示所述第一弹性体92的壁厚,d2表示各个第二弹性体94的壁厚。其中,d2在所述比较例1中为零。这表示所述比较例1不包含任何的第二弹性体94。由此,根据所述比较例1的所述第二辊不包含中空部(这就是为什么在图13所示的表中,对应于所述比较例1的中空部的栏里被填上了"无")。
[0171] 考虑
[0172] 如图13的表所示,在低温低湿环境下,根据所述实施例的所述第二辊的漏电压(VLeak)为-9.8kV。由此,根据所述实施例的所述第二辊上的漏电压(VLeak)(或漏电压的绝对值)高于根据所述比较例1和2的第二辊上的漏电压(VLeak)(或漏电压的绝对值)。由此,在包括根据所述实施例的所述第二辊(根据示例性实施例的所述第二辊70的一种形态)的所述二次转印部36中,在低温低湿环境下,在所述轴80和所述转印带TB之间不容易产生漏电流。当将所述比较例1和所述比较例2进行相互对比时,在包括所述第二弹性体94的根据所述比较例2的所述第二辊上的漏电压高于不包括所述第二弹性体94的根据所述比较例1的所述第二辊上的漏电压。根据这些事实,图13所示的表中的结果提供了关于电流在漏电流期间流经各个第二弹性体94的电流通道的上述推定的依据,并反映了根据示例性实施例的所述第二辊70的结构具有所述效果1至效果3。
[0173] 为了进行图示和说明,以上对本发明的示例性实施例进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然,对本技术领域的技术人员而言,可以做出许多修改以及变形。本实施例的选择和描述,其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用,从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例,并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。