JP2007286270A - Transfer apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に具備される転写装置及び、その転写装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関し、より詳しくは中間転写体を用いた転写装置と、その転写装置を備えたカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to a transfer device provided in an image forming apparatus using an electrophotographic process, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, a plotter, or a composite machine including the transfer device. The present invention relates to a transfer device using an intermediate transfer member, and a color image forming apparatus including the transfer device.
複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体を帯電手段で帯電し、帯電した感光体に原稿像あるいは画像情報に応じて変調された光ビームを照射して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段のトナーで現像して顕像化し、この顕像を直接または中間転写体を介して転写用紙等の転写材に転写し、転写材に転写された画像を定着手段で定着して画像を得ている。また、カラー画像を形成する場合には、上記の帯電、潜像形成、現像、転写の工程を複数色について行い、複数色を重ね合わせてカラー画像を形成している。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a plotter, a facsimile, or a composite machine of these, a photosensitive member as an image carrier is charged by a charging unit, and an original image or image information is transferred to the charged photosensitive member. An electrostatic latent image is formed by irradiating a modulated light beam according to this, and the electrostatic latent image is developed with the toner of the developing means to be visualized, and the developed image is transferred directly or via an intermediate transfer member. The image is transferred to a transfer material such as paper, and the image transferred to the transfer material is fixed by a fixing unit to obtain an image. In the case of forming a color image, the above-described charging, latent image formation, development, and transfer processes are performed for a plurality of colors, and a plurality of colors are superimposed to form a color image.
カラー画像形成装置の一例としては、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を備えた複数の画像形成部をベルト状の中間転写体(以下、中間転写ベルトと言う)に沿って並設し、各画像形成部でイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像形成をそれぞれ行い、各画像形成部で形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせて転写し、中間転写ベルト上で4色を重ね合わせたカラー画像を形成し、このカラー画像を中間転写ベルトから転写用紙等の転写材に一括して転写し、定着手段で定着してカラー画像を得る所謂タンデム型のカラー画像形成装置が知られている。 As an example of a color image forming apparatus, a plurality of image forming units including a photoconductor, a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and the like are arranged in parallel along a belt-shaped intermediate transfer body (hereinafter referred to as an intermediate transfer belt). Each image forming unit forms an image of each color of yellow, magenta, cyan, and black, and sequentially superimposes the images of each color of yellow, magenta, cyan, and black formed by each image forming unit on the intermediate transfer belt. The color image is formed by superimposing the four colors on the intermediate transfer belt, and the color image is transferred from the intermediate transfer belt to a transfer material such as transfer paper in a lump and fixed by a fixing means to form a color image. A so-called tandem type color image forming apparatus is known.
このような画像形成装置において、一般的には各々の単色画像形成部の像担持体は、中間転写ベルトの張り側に接触配置されているが、中間転写ベルトの弛み側に像担持体が接触配置されているものも知られている
従来のこの種の画像形成装置においては、中間転写ベルトの周速と像担持体との周速とを同一速度とすることが一般であるため、中間転写ベルトの弛み側に像担持体を接触配置した場合には、中間転写ベルトと像担持体との接触を安定させるために、比較的大きな力で中間転写ベルトに比較的大きな張力を付与するためのテンションロールを設ける必要があった。このため、中間転写ベルトの張架構造が複雑化するとともに大型化し、結果として画像形成装置の小型化を図ることが困難であるという問題がある。また、中間転写ベルトに比較的大きな張力が付与されるため、画像形成装置が長期間作動しない(中間転写ベルトが駆動されない)ときには、中間転写ベルトがクリープ変形し、その後の画像形成に悪影響を及ぼすという問題もある。そこで、このような問題を解決し、小型化を図ることができるとともに、中間転写ベルトにクリープが生じ難いようにしたカラー画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。
In such an image forming apparatus, generally, the image carrier of each single-color image forming unit is disposed in contact with the tension side of the intermediate transfer belt, but the image carrier is in contact with the slack side of the intermediate transfer belt. In the conventional image forming apparatus of this type, the peripheral speed of the intermediate transfer belt and the peripheral speed of the image carrier are generally set to the same speed. When the image carrier is placed in contact with the slack side of the belt, a relatively large force is applied to the intermediate transfer belt with a relatively large force in order to stabilize the contact between the intermediate transfer belt and the image carrier. It was necessary to provide a tension roll. For this reason, the tension structure of the intermediate transfer belt is complicated and enlarged, and as a result, it is difficult to reduce the size of the image forming apparatus. Further, since a relatively large tension is applied to the intermediate transfer belt, when the image forming apparatus does not operate for a long period of time (the intermediate transfer belt is not driven), the intermediate transfer belt creeps and adversely affects subsequent image formation. There is also a problem. In view of this, a color image forming apparatus has been proposed in which such problems can be solved and miniaturization can be achieved, and creep is unlikely to occur in the intermediate transfer belt (see Patent Document 1).
この画像形成装置では、中間転写ベルトの弛み側に像担持体を接触配置して、1次転写領域を中間転写ベルト緩み側にて使用する場合において、像担持体の周速を、中間転写ベルトの周速よりも速く、かつ駆動ローラから離れるほど速く設定している。より具体的には、各々の単色画像形成手段の像担持体が、中間転写ベルトの弛み側に接触配置されている場合に、中間転写ベルトの速度をVt、各像坦持体の周速をVdiとしたとき、
Vt<Vdi
となっており、かつ、各像坦持体の周速Vdiが、駆動ローラから離れるにしたがって大きくなっているので、各々の単色画像形成手段の像担持体が中間転写ベルトの弛み側に接触配置されているにもかかわらず、中間転写ベルトと像担持体との接触状態が安定することとなる。
In this image forming apparatus, when the image carrier is disposed in contact with the slack side of the intermediate transfer belt and the primary transfer region is used on the slack side of the intermediate transfer belt, the peripheral speed of the image carrier is set to the intermediate transfer belt. It is set to be faster than the peripheral speed and faster as the distance from the drive roller. More specifically, when the image carrier of each single color image forming unit is disposed in contact with the slack side of the intermediate transfer belt, the speed of the intermediate transfer belt is Vt, and the peripheral speed of each image carrier is set. When Vdi,
Vt <Vdi
And the peripheral speed Vdi of each image carrier increases as the distance from the driving roller increases, so that the image carrier of each monochromatic image forming means is placed in contact with the slack side of the intermediate transfer belt. However, the contact state between the intermediate transfer belt and the image carrier is stabilized.
すなわち、像担持体の周速を、中間転写ベルトの周速よりも速くしているので、装置が作動すると(中間転写ベルトおよび像担持体が回転駆動されると)、中間転写ベルトと像担持体との接触部において、像担持体の回転により中間転写ベルトに対してその弛みを低減させる張力が作用することとなので、各々の単色画像形成手段の像担持体を中間転写ベルトの弛み側に接触配置してあるにもかかわらず、必ずしも従来必要であったテンションロール等を設けなくても、中間転写ベルトと像担持体との接触状態を安定させることが可能となる。したがって、中間転写ベルトの張架構造を単純化して小型化を図ることができ、結果として画像形成装置の小型化を図ることが可能となる。また、従来必要であったテンションロール等を必ずしも設けなくてもよくなるため、画像形成装置が長期間作動しない(中間転写ベルトおよび像担持体が駆動されない)場合においては、中間転写ベルトにそれほど大きな張力が作用しなくなり、結果として、中間転写ベルトのクリープ変形が生じなくなって、その後の画像形成に悪影響を及ぼすということもなくなる。 That is, since the peripheral speed of the image carrier is higher than the peripheral speed of the intermediate transfer belt, when the apparatus operates (when the intermediate transfer belt and the image carrier are driven to rotate), the intermediate transfer belt and the image carrier are Since the tension that reduces the slack is applied to the intermediate transfer belt by the rotation of the image carrier at the contact portion with the body, the image carrier of each monochrome image forming means is placed on the slack side of the intermediate transfer belt. In spite of the contact arrangement, it is possible to stabilize the contact state between the intermediate transfer belt and the image carrier without necessarily providing a tension roll or the like that is conventionally required. Therefore, the tension structure of the intermediate transfer belt can be simplified and the size can be reduced, and as a result, the image forming apparatus can be reduced in size. In addition, since it is not always necessary to provide a tension roll or the like that is conventionally required, when the image forming apparatus does not operate for a long period of time (the intermediate transfer belt and the image carrier are not driven), the intermediate transfer belt has a very large tension. As a result, creep deformation of the intermediate transfer belt does not occur, and the subsequent image formation is not adversely affected.
前記従来技術のカラー画像形成装置では、1次転写手段を転写ブレードで構成している。しかし、1次転写手段を転写ブレードで構成した場合、転写ブレードが中間転写ベルトを介して像担持体に接触する1次転写圧が大きいと、中間転写ベルトの走行安定性を乱す要因となる。 In the prior art color image forming apparatus, the primary transfer means is constituted by a transfer blade. However, when the primary transfer means is constituted by a transfer blade, if the primary transfer pressure at which the transfer blade comes into contact with the image carrier via the intermediate transfer belt is large, the running stability of the intermediate transfer belt is disturbed.
ここで、中間転写ベルトの走行安定性を乱す要因としては、
(1)2次転写領域における通紙状態、
(2)ベルトクリーニング部材の接触圧、
(3)1次転写圧、
等が挙げられるが、中間転写ベルトの駆動ローラが、2次転写領域の支持ローラとベルトクリーニング部材に対向するローラとを兼ね備えることで、上記の(1)、(2)の不具合を共に解消することができる。
しかし、1次転写部材に転写ブレードを用いた場合には、その接触圧(1次転写圧)が大きいと、中間転写ベルトの走行安定性を乱す要因となる。そして、中間転写ベルトの走行安定性が乱れると、色ずれの発生等、画像品質を低下させる原因となる。
Here, as a factor disturbing the running stability of the intermediate transfer belt,
(1) Paper passing state in the secondary transfer area,
(2) Contact pressure of the belt cleaning member,
(3) Primary transfer pressure,
Although the drive roller of the intermediate transfer belt has both the support roller in the secondary transfer region and the roller facing the belt cleaning member, both of the above problems (1) and (2) are eliminated. be able to.
However, when a transfer blade is used as the primary transfer member, if the contact pressure (primary transfer pressure) is large, the running stability of the intermediate transfer belt may be disturbed. If the running stability of the intermediate transfer belt is disturbed, it may cause image quality deterioration such as occurrence of color misregistration.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、1次転写部材が像担持体に接触する1次転写圧を低減させることにより、中間転写ベルトの走行安定性を向上することができる転写装置を提供することを目的とする。また、本発明は、その転写装置を備え、色ずれの発生を防止して画像品質を向上させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a transfer device capable of improving the running stability of the intermediate transfer belt by reducing the primary transfer pressure at which the primary transfer member contacts the image carrier. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that includes the transfer device and can improve the image quality by preventing the occurrence of color misregistration.
上記目的を達成するため、本発明では以下のような技術的手段を採っている。
本発明の第1の手段は、並設された複数の像担持体に対向して配置され、複数のローラにより張架された無端ベルト状の中間転写体(中間転写ベルトと言う)と、前記像担持体に前記中間転写体を介して対向配置される1次転写部材とを有し、前記複数のローラの内の1本は、前記中間転写体を駆動する機能と、2次転写領域を構成する機能と、前記中間転写体に当接されるクリーニング手段の対向部の機能とを兼ね備えた構成の転写装置において、前記1次転写部材は、前記像担持体に対して前記中間転写体の搬送方向にオフセットして配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
The first means of the present invention includes an endless belt-shaped intermediate transfer body (referred to as an intermediate transfer belt) arranged opposite to a plurality of image carriers arranged side by side and stretched by a plurality of rollers, A primary transfer member disposed opposite to the image carrier via the intermediate transfer member, and one of the plurality of rollers has a function of driving the intermediate transfer member and a secondary transfer region. In the transfer device having a structure having both a function to be configured and a function of a facing portion of the cleaning unit that is in contact with the intermediate transfer member, the primary transfer member is a member of the intermediate transfer member with respect to the image carrier. It is characterized by being arranged offset in the transport direction.
本発明の第2の手段は、第1の手段の転写装置において、前記中間転写体は、樹脂フィルムを用いた中間転写ベルトであることを特徴とする。
また、本発明の第3の手段は、第1または第2の手段の転写装置において、前記1次転写部材は金属ローラであることを特徴とする。
さらに本発明の第4の手段は、第1〜第3のいずれか1つの手段の転写装置において、前記1次転写部材のオフセットの方向は、前記中間転写体の搬送方向下流側であることを特徴とする。
According to a second means of the present invention, in the transfer device of the first means, the intermediate transfer member is an intermediate transfer belt using a resin film.
According to a third means of the present invention, in the transfer device of the first or second means, the primary transfer member is a metal roller.
Further, the fourth means of the present invention is that in the transfer device of any one of the first to third means, the offset direction of the primary transfer member is downstream in the transport direction of the intermediate transfer member. Features.
本発明の第5の手段は、第1〜第4のいずれか1つの手段の転写装置において、前記1次転写部材の1次転写圧は、各々12N/m以下であることを特徴とする。
また、本発明の第6の手段は、第1〜第4のいずれか1つの手段の転写装置において、前記1次転写部材に印加するバイアスを、少なくとも2ヶ所以上共通化させることを特徴とする。
The fifth means of the present invention is characterized in that, in the transfer device of any one of the first to fourth means, each primary transfer pressure of the primary transfer member is 12 N / m or less.
The sixth means of the present invention is characterized in that in the transfer device of any one of the first to fourth means, at least two biases to be applied to the primary transfer member are shared. .
本発明の第7の手段は、第1〜第6のいずれか1つの手段の転写装置において、2次転写領域近くに配置された1次転写領域ほど、1次転写圧を小さく設定することを特徴とする。
また、本発明の第8の手段は、第1〜第7のいずれか1つの手段の転写装置において、前記2次転写領域を構成するローラに前記中間転写体を介して対向配置される2次転写部材を有することを特徴とする。
According to a seventh means of the present invention, in the transfer device of any one of the first to sixth means, the primary transfer pressure is set to be smaller in the primary transfer area arranged near the secondary transfer area. Features.
According to an eighth means of the present invention, in the transfer device of any one of the first to seventh means, a secondary disposed opposite to the roller constituting the secondary transfer region via the intermediate transfer member. It has a transfer member.
本発明の第9の手段は、「並設された複数の像担持体」と、「前記複数の像担持体に対向して配置され各像担持体に形成された画像が重ね合わせて1次転写される中間転写体と、該中間転写体に重ね合わせて1次転写された画像を転写材に2次転写する手段とを有する転写装置」と、を備えた画像形成装置において、前記転写装置として、第1〜第8のいずれか1つの手段の転写装置を備えたことを特徴とする。 According to a ninth means of the present invention, “a plurality of image carriers arranged side by side” and “an image arranged on each of the image carriers arranged opposite to the plurality of image carriers are overlapped to be primary. In the image forming apparatus, comprising: an intermediate transfer body to be transferred; and a transfer device having a means for secondary transfer of an image transferred onto the intermediate transfer body and secondarily transferred onto the transfer material. And a transfer device of any one of the first to eighth means.
前述したように、中間転写ベルトの走行安定性を乱す要因としては、
(1)2次転写領域における通紙状態、
(2)ベルトクリーニング部材の接触圧、
(3)1次転写圧、
等が挙げられるが、本発明の転写装置では、中間転写ベルトの駆動ローラが、2次転写領域の対向ローラとベルトクリーニング部材に対向するローラとを兼ね備えることで、上記の(1)、(2)の不具合を共に解消することができる。そして、本発明では、1次転写部材は、前記像担持体に対して前記中間転写体の搬送方向にオフセットして配置されていることにより、1次転写部材が像担持体対向位置からオフセットされ、1次転写圧力を低減させているため、上記(3)の不具合も解消することができる。
As mentioned above, as a factor disturbing the running stability of the intermediate transfer belt,
(1) Paper passing state in the secondary transfer area,
(2) Contact pressure of the belt cleaning member,
(3) Primary transfer pressure,
In the transfer apparatus of the present invention, the driving roller of the intermediate transfer belt has both the opposing roller in the secondary transfer region and the roller facing the belt cleaning member, so that the above (1), (2 ) Can be solved together. In the present invention, the primary transfer member is offset from the image carrier in the transport direction of the intermediate transfer member, whereby the primary transfer member is offset from the image carrier facing position. Since the primary transfer pressure is reduced, the above problem (3) can be solved.
本発明の転写装置では、1次転写部材を金属ローラとすることで、従来の発泡ローラやゴムローラよりもコストを低減することができる。
また、本発明では、1次転写部材のオフセット方向を中間転写ベルトの搬送方向下流側とすることで、1次転写領域前におけるプレ放電を防止することができる。1次転写が始まる前に像担持体〜中間転写ベルト間にて放電が発生すると像が乱れて画像品質が低下してしまうが、中間転写ベルトの下流側から1次転写バイアスを印加させることでこれを防ぐことができる。
In the transfer device of the present invention, the primary transfer member is a metal roller, so that the cost can be reduced as compared with the conventional foam roller or rubber roller.
In the present invention, the pre-discharge in front of the primary transfer region can be prevented by setting the offset direction of the primary transfer member to the downstream side in the conveyance direction of the intermediate transfer belt. If a discharge occurs between the image carrier and the intermediate transfer belt before the primary transfer starts, the image is disturbed and the image quality deteriorates. By applying a primary transfer bias from the downstream side of the intermediate transfer belt. This can be prevented.
1次転写圧を高圧に設定してしまうと、前述のように中間転写ベルトの走行性を乱す原因となってしまう。そこで本発明では、1次転写圧を各々12N/m以下に設定することで中間転写ベルト走行安定性を確保することができる。
また、本発明では、1次転写バイアスの1部あるいは全部を共通化することで、電源を共通化でき、画像形成装置全体のコストを低減することができる。
If the primary transfer pressure is set to a high pressure, the running performance of the intermediate transfer belt is disturbed as described above. Therefore, in the present invention, the intermediate transfer belt running stability can be ensured by setting the primary transfer pressure to 12 N / m or less.
Further, in the present invention, by sharing one part or all of the primary transfer bias, the power source can be shared, and the cost of the entire image forming apparatus can be reduced.
1次転写部材をベルト緩み側で使用する画像形成装置において、2次転写領域付近すなわち駆動部付近の上流側であるほど、1次転写圧力のベルト走行性への影響は大きくなる。一方で、1次転写領域が下流になるほど転写性は低下するため、下流位置にて転写性を確保するには1次転写バイアスもしくは1次転写圧を向上させる必要がある。そこで本発明では、駆動部付近、すなわち中間転写ベルトの搬送方向上流側に配置される1次転写部材ほど1次転写圧が低圧な設定とし、下流側ほど高圧な設定とすることで、各1次転写の圧力によるベルト走行安定性への悪影響を低減させつつ、転写性を確保することができる。 In an image forming apparatus that uses the primary transfer member on the belt loose side, the influence of the primary transfer pressure on the belt running performance increases as the position is closer to the secondary transfer region, that is, the upstream side near the drive unit. On the other hand, as the primary transfer region becomes downstream, the transferability decreases. Therefore, in order to secure the transferability at the downstream position, it is necessary to improve the primary transfer bias or the primary transfer pressure. Therefore, in the present invention, the primary transfer pressure is set to be lower for the primary transfer member disposed near the drive unit, that is, the upstream side in the conveyance direction of the intermediate transfer belt, and set to be higher for the downstream side. Transferability can be ensured while reducing adverse effects on belt running stability due to the pressure of the next transfer.
本発明の画像形成装置では、上記の構成および効果を有する転写装置を備えているので、転写性が良好で色ずれのない、高品質な画像(単色、多色、フルカラー画像)を形成することができる。 Since the image forming apparatus of the present invention includes the transfer device having the above-described configuration and effects, a high-quality image (single color, multicolor, full color image) having good transferability and no color shift can be formed. Can do.
以下、本発明の構成、動作および作用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration, operation, and operation of the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
図1に画像形成装置全体の概略構成例を示す。図中の符号1Y,1M,1C,1Bkは、転写装置5の中間転写ベルト50に沿って並設された直径φ24mmの円筒形の感光体ドラムであり、図中の矢印方向に周速140mm/sで回転している。各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkの表面には帯電手段であるローラ形状の帯電器2Y,2M,2C,2Bkが圧接されており、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkの回転により従動回転しており、図示しない高圧電源により直流(DC)あるいはDCに交流(AC)が重畳されたバイアスが印加されることで感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkは一様に表面電位−500Vに帯電されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration example of the entire image forming apparatus.
続いて感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkは潜像形成手段である露光手段3により画像情報に応じた光Lが露光され、静電潜像が形成される。この露光工程は、例えばレーザーダイオードと光偏向器および走査結像光学系等を用いたレーザービームスキャナからなる露光手段3により行なわれるが、この他、発光ダイオード(LED)アレイと結像素子アレイを組み合わせたライン状の光書き込み装置などで行なってもよい。
Subsequently, the
本実施例の現像手段は一成分接触現像器であり、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkに対応して配設されたイエロー現像器4Y、マゼンタ現像器4M、シアン現像器4C、ブラック現像器4Bkの4個の現像器から構成され、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、前記感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkの静電潜像をトナー像として顕像化する。
感光体クリーニングユニット6Y,6M,6C,6Bkは各感光体ドラム表面の転写残トナーのクリーニングを行なう。また、符号61は各感光体クリーニングユニット6Y,6M,6C,6Bkに設けられているブレードである。
The developing means of the present embodiment is a one-component contact developing device, and is provided with a yellow developing
The
前記感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkは、転写装置5の中間転写ベルト50に沿って並列に4個配設され、フルカラー画像形成時はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト50に順次重ね合わせて転写されることでフルカラー画像が形成される。
The four
中間転写ベルト50は、駆動ローラ(2次転写対向ローラとクリーニング対向ローラの機能を兼ね備えている)51と、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkと、テンションローラ52にて張架されており、図示しない駆動モータによって駆動ローラ51を回転することにより図中の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、ベルトテンションとして、従動回転するテンションローラ52の回転軸の両側にて軸受けを介して片側15N/mを図示しないバネにより加圧している。
The
駆動ローラ51は、表層部がポリウレタンゴム(肉厚0.3〜1mm)からなる物を本実施例では使用した。ただし、金属ローラに薄層コーティング(肉厚0.05〜0.1mm)を施したローラなども温度による径変化が小さく、駆動ローラとして使用するにはより好ましい。
In the present embodiment, the driving
1次転写部材としては、導電ブレードや導電スポンジローラ、金属ローラ等が使用可能であるが、本実施例では直径φ8mmのステンレススチール(SUS)製の1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkを用いた。この1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkは対向配置する感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkに対して、中間転写ベルト50搬送方向の下流側6〜10mmにオフセットして配置される。本実施例では下流側8mmの位置にて1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkを中間転写ベルト50にバネ等により圧接配置させ、中間転写ベルト50の搬送に対して従動回転させる。なお、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkの高さ方向の配置位置については後述する。
As the primary transfer member, a conductive blade, a conductive sponge roller, a metal roller, or the like can be used. In this embodiment,
感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkに対して1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkに図示しない単独の高圧電源により所定の転写バイアス+500〜+800Vを共通に印加させることで中間転写ベルト50を介して転写電界を形成し、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bk上のトナー画像を中間転写ベルト50に転移させる。
A predetermined transfer bias +500 to +800 V is commonly applied to the
図1中の符号55は中間転写ベルトクリーニングユニットであり、ブレード55aにより中間転写ベルト50上の転写残トナーを掻き取ることでクリーニングを行なう。
なお、中間転写ベルト50を張架している各ローラは、転写装置5の図示しない中間転写ベルトユニット側板によって軸受けを介して中間転写ベルト50の両側より支持されている。
Each roller that stretches the
中間転写ベルト50に用いる材質としては、PVDF(ポリフッ化ビニルデン)、ETEF(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)、TPE(サーモプラスチックエラストマー)等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させた樹脂フィルムからなるエンドレスベルトとしたものを用いることができる。一例として本実施例ではPC(ポリカーボネート)にカーボンブラックを添加した単層構造の樹脂フィルムの構成で厚さを140μmに調整したものを用いた。
Materials used for the
また、中間転写ベルト50の抵抗としては、22℃、55%RHの環境にて体積抵抗率108〜1011Ω・cm、表面抵抗率108〜1011Ω/□(共に三菱化学社製HirestaUP MCP-HT450にて測定、厚さ140μm、印加電圧500V、印加時間10秒)の範囲であることが望ましい。中間転写ベルト50の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、中間転写ベルト50が帯電するため、作像順の下流へ行くほど、1次転写バイアスの設定電圧値を高く設定するなどの処置が必要となるため,1次転写部へ単独の供給電源を使用することが困難となる。これは転写工程、転写材剥離工程などで発生する放電によって中間転写ベルト50表面の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるためであり、この対策には中間転写ベルト50の除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため、自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナーの飛び散りが発生してしまう。従って、本実施例における中間転写ベルト50の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
Further, as the resistance of the
図1中の符号54は、2次転写領域の中間転写ベルト50を介して駆動ローラ51に対向して配置された2次転写ローラである。この2次転写ローラ54はSUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって106〜1010Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、2次転写ローラ54の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得るためには、より高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加する必要が生じるため、転写ニップ部前後の空隙にて放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。これは低温、低湿環境(例えば10℃、15%RH)で顕著である。逆に、2次転写ローラ54の抵抗値が上記範囲を下回ると、同一画像上に存在する複数色の画像部(例えばY,M,Cの3色重ね像)と単色の画像部(例えばブラックの文字等)との転写性が両立できなくなる。これは、2次転写ローラ54の抵抗値が低いため、比較的低電圧で単色の画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色の画像部を転写するには、単色の画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色の画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
A
なお、2次転写ローラ54の抵抗値測定は、導電性の金属製板に2次転写ローラ54を設置し、芯金両端部に片側4.9N/m(両側で合計9.8N/m)の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に1kVの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
The resistance value of the
画像形成装置の下部には転写用紙等の転写材Pを積載した給紙カセット7が配置されており、転写材Pは給紙搬送ローラ8と分離ローラ9により1枚ずつ給紙され、レジストローラ10によって、中間転写ベルト50表面のトナー画像先端部が2次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙され、図示しない高圧電源により2次転写ローラ54に所定の転写バイアスを印加することで中間転写ベルト50上のトナー画像が転写材Pに転移する。トナー画像が転移された転写材Pは、2次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ51の曲率と転写材自身の剛性によって中間転写ベルト50から分離されて定着手段11に搬送され、転写材Pに転写されたトナー画像は定着手段11の定着ローラ対(加熱ローラ11aと加圧ローラ11b)によって定着された後、図示しない排紙部に排紙される。
A
また、本実施例の画像形成装置では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のいずれか1色の画像を形成する単色モード、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のいずれか2色の画像を重ねて形成する2色モード、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のいずれか3色の画像を重ねて形成する3色モード、前述のような4色の重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードを図示しない操作部にて指定して実行することが可能である。 In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, the monochrome mode for forming an image of any one of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk), yellow (Y), magenta ( M), Cyan (C), Black (Bk) Two-color mode in which images of two colors are overlapped, Yellow (Y), Magenta (M), Cyan (C), Black (Bk) It has a three-color mode in which images of three colors are superimposed and a full-color mode in which the above-described four-color superimposed images are formed, and these modes can be specified and executed by an operation unit (not shown). is there.
さらに、本実施例では転写材Pの種類によって定着時のプロセス速度を変更するようにしている。具体的には坪量110g/m2紙以上の転写材を用いる場合にはプロセス速度を半速となるようにし、定着手段11の定着ローラ対によって構成される定着ニップを転写材が通常のプロセス速度の2倍の時間を掛けて通過することで、トナー画像の定着性を確保できるようにしている。
Further, in this embodiment, the process speed at the time of fixing is changed depending on the type of the transfer material P. Specifically, when a transfer material having a basis weight of 110 g / m 2 or more is used, the process speed is set to half speed, and the transfer material is a normal process in the fixing nip formed by the fixing roller pair of the fixing
上記のような構成の画像形成装置において、各1次転写部材(1次転写ローラ)53Y,53M,53C,53Bkの高さ方向の位置を変化させることで1次転写圧を可変とし、1次転写圧を段階的に変えてカラー画像パターンを印字し、目視による画像確認にて評価を行った。前述の第5の手段の実施例として、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkの高さを揃え、1次転写圧を概均一に設定しつつ圧を変化させたところ、下記の表1に示すように、1次転写圧は12N/m以下、より好ましくは10N/m以下にて良好な画像が得られた。
In the image forming apparatus configured as described above, the primary transfer pressure is made variable by changing the height-direction positions of the primary transfer members (primary transfer rollers) 53Y, 53M, 53C, and 53Bk. A color image pattern was printed while changing the transfer pressure stepwise, and evaluation was performed by visual image confirmation. As an example of the fifth means described above, the
次に第7の手段の実施例として、各1次転写部材(1次転写ローラ)53Y,53M,53C,53Bkによる1次転写圧を不均一に設定し、同様に画像確認を行ったところ、下記の表2に示すように、中間転写ベルトの搬送方向上流側の2次転写領域近くに配置される1次転写部材ほど1次転写圧を小さく設定することにより、良好な画像が得られた。 Next, as an example of the seventh means, when the primary transfer pressure by each primary transfer member (primary transfer roller) 53Y, 53M, 53C, 53Bk is set non-uniformly and image confirmation is performed in the same manner, As shown in Table 2 below, a good image was obtained by setting the primary transfer pressure smaller for the primary transfer member disposed near the secondary transfer region on the upstream side in the conveyance direction of the intermediate transfer belt. .
以上、実施例に基づいて説明したように、本発明の転写装置5では、中間転写ベルト50の駆動ローラ51が、2次転写領域の対向ローラとベルトクリーニング部材に対向するローラとを兼ね備える構成としているので、2次転写領域における通紙状態やベルトクリーニングブレード55aの接触圧等の影響が少なく、中間転写ベルト50の走行安定性を確保することができる。そして、本発明では、1次転写部材(1次転写ローラ)53Y,53M,53C,53Bkは、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkに対して中間転写ベルト50の搬送方向にオフセットして配置されていることにより、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkが感光体ドラム1Y,1M,1C,1Bkとの対向位置からオフセットされ、1次転写圧を低減させているため、1次転写圧による中間転写ベルト50の走行安定性の乱れも防止することができる。
As described above based on the embodiments, in the transfer device 5 of the present invention, the driving
本発明の転写装置5では、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkを金属ローラで構成することで、従来の発泡ローラやゴムローラよりもコストを低減することができる。
また、本発明では、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkのオフセット方向を中間転写ベルト50の搬送方向下流側とすることで、1次転写領域前におけるプレ放電を防止することができる。1次転写が始まる前に感光体〜中間転写ベルト間にて放電が発生すると像が乱れて画像品質が低下してしまうが、中間転写ベルト50の下流側から1次転写バイアスを印加させることでこれを防ぐことができる。
In the transfer device 5 of the present invention, the
In the present invention, the pre-discharge in front of the primary transfer region can be prevented by setting the offset direction of the
1次転写圧を高圧に設定してしまうと、前述のように中間転写ベルト50の走行性を乱す原因となってしまう。そこで本発明では、1次転写圧を各々12N/m以下、より好ましくは10N/m以下に設定することで中間転写ベルト50の走行安定性を確保することができる。
また、本発明では、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkに印加する1次転写バイアスの1部あるいは全部を共通化することで、電源を共通化でき、画像形成装置全体のコストを低減することができる。
If the primary transfer pressure is set to a high pressure, the running performance of the
Further, in the present invention, by sharing one or all of the primary transfer bias applied to the
図1のように、1次転写ローラ53Y,53M,53C,53Bkを中間転写ベルト50の緩み側で使用する画像形成装置においては、2次転写領域付近すなわち中間転写ベルト50の搬送方向上流側の駆動ローラ51付近であるほど、1次転写圧力のベルト走行性への影響は大きくなる。一方で、1次転写領域が下流側になるほど転写性は低下するため、下流位置にて転写性を確保するには1次転写バイアスもしくは1次転写圧を向上させる必要がある。そこで本発明では、駆動部付近、すなわち中間転写ベルト50の搬送方向上流側に配置される1次転写ローラほど1次転写圧が低圧な設定とし、下流側ほど高圧な設定とすることで、各1次転写の圧力によるベルト走行安定性への悪影響を低減させつつ、転写性を確保することができる。
As shown in FIG. 1, in an image forming apparatus that uses the
本発明の画像形成装置では、上記の構成および効果を有する転写装置5を備えているので、中間転写ベルト50の走行が安定し、転写性が良好で色ずれのない、高品質な画像(単色、多色、フルカラー画像)を形成することができる。
Since the image forming apparatus of the present invention includes the transfer device 5 having the above-described configuration and effects, a high-quality image (single color) in which the running of the
1Y,1M,1c,1Bk:感光体ドラム(像担持体)
2Y,2M,2C,2Bk:帯電器(帯電手段)
3:露光手段
4Y,4M,4C,4Bk:現像器(現像手段)
5:転写装置
6Y,6M,6C,6Bk:感光体クリーニングユニット
7:給紙カセット
8:給紙搬送ローラ
9:分離ローラ
10:レジストローラ
11:定着手段
50:中間転写ベルト(中間転写体)
51:駆動ローラ
52:テンションローラ
53Y,53M,53C,53Bk:1次転写ローラ(1次転写部材)
54:2次転写ローラ(2次転写部材)
55:中間転写ベルトクリーニングユニット
1Y, 1M, 1c, 1Bk: photosensitive drum (image carrier)
2Y, 2M, 2C, 2Bk: Charger (charging means)
3: Exposure means 4Y, 4M, 4C, 4Bk: Developer (developing means)
5:
51: Driving roller 52:
54: Secondary transfer roller (secondary transfer member)
55: Intermediate transfer belt cleaning unit
Claims (9)
前記像担持体に前記中間転写体を介して対向配置される1次転写部材とを有し、
前記複数のローラの内の1本は、前記中間転写体を駆動する機能と、2次転写領域を構成する機能と、前記中間転写体に当接されるクリーニング手段の対向部の機能とを兼ね備えた構成の転写装置において、
前記1次転写部材は、前記像担持体に対して前記中間転写体の搬送方向にオフセットして配置されていることを特徴とする転写装置。 An endless belt-like intermediate transfer member that is arranged to face a plurality of image carriers arranged in parallel and stretched by a plurality of rollers,
A primary transfer member disposed opposite to the image carrier via the intermediate transfer member,
One of the plurality of rollers has a function of driving the intermediate transfer member, a function of forming a secondary transfer region, and a function of a facing portion of the cleaning unit that contacts the intermediate transfer member. In the transfer device having the structure
The transfer device, wherein the primary transfer member is arranged offset with respect to the image carrier in the transport direction of the intermediate transfer member.
前記中間転写体は、樹脂フィルムを用いた中間転写ベルトであることを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 1,
The transfer apparatus, wherein the intermediate transfer member is an intermediate transfer belt using a resin film.
前記1次転写部材は金属ローラであることを特徴とする転写装置。 In the transfer device according to claim 1 or 2,
The transfer device, wherein the primary transfer member is a metal roller.
前記1次転写部材のオフセットの方向は、前記中間転写体の搬送方向下流側であることを特徴とする転写装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 3,
The transfer apparatus according to claim 1, wherein an offset direction of the primary transfer member is on a downstream side in a conveyance direction of the intermediate transfer member.
前記1次転写部材の1次転写圧は、各々12N/m以下であることを特徴とする転写装置。 In the transfer device according to any one of claims 1 to 4,
The primary transfer pressure of the primary transfer member is 12 N / m or less, respectively.
前記1次転写部材に印加するバイアスを、少なくとも2ヶ所以上共通化させることを特徴とする転写装置。 In the transfer device according to any one of claims 1 to 4,
A transfer apparatus characterized in that at least two or more biases applied to the primary transfer member are shared.
2次転写領域近くに配置された1次転写領域ほど、1次転写圧を小さく設定することを特徴とする転写装置。 In the transfer device according to any one of claims 1 to 6,
A transfer apparatus, wherein a primary transfer pressure is set to be smaller in a primary transfer area disposed near a secondary transfer area.
前記2次転写領域を構成するローラに前記中間転写体を介して対向配置される2次転写部材を有することを特徴とする転写装置。 In the transfer device according to any one of claims 1 to 7,
A transfer apparatus comprising: a secondary transfer member disposed opposite to a roller constituting the secondary transfer region via the intermediate transfer member.
前記複数の像担持体に対向して配置され各像担持体に形成された画像が重ね合わせて1次転写される中間転写体と、該中間転写体に重ね合わせて1次転写された画像を転写材に2次転写する手段とを有する転写装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記転写装置として、請求項1〜8のいずれか1項に記載の転写装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers arranged side by side;
An intermediate transfer member that is arranged to be opposed to the plurality of image carriers and an image formed on each of the image carriers is primarily transferred and an image that is primarily transferred and superimposed on the intermediate transfer member A transfer device having means for secondary transfer to a transfer material;
In an image forming apparatus comprising:
An image forming apparatus comprising the transfer device according to claim 1 as the transfer device.
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