Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP5124098B2 - 転写ベルトユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

転写ベルトユニット、及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5124098B2
JP5124098B2 JP2006088482A JP2006088482A JP5124098B2 JP 5124098 B2 JP5124098 B2 JP 5124098B2 JP 2006088482 A JP2006088482 A JP 2006088482A JP 2006088482 A JP2006088482 A JP 2006088482A JP 5124098 B2 JP5124098 B2 JP 5124098B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
belt
transfer
transfer belt
image
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006088482A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007264256A (ja
Inventor
貴史 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006088482A priority Critical patent/JP5124098B2/ja
Priority to US11/683,578 priority patent/US8233829B2/en
Publication of JP2007264256A publication Critical patent/JP2007264256A/ja
Priority to US13/526,047 priority patent/US8532547B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5124098B2 publication Critical patent/JP5124098B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/162Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support details of the the intermediate support, e.g. chemical composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0119Linear arrangement adjacent plural transfer points

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

本発明は、転写ベルトを有する転写ベルトユニット、並びにこれを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真法を用いた画像形成装置としては、像担持体である感光体上に形成されたトナー像を、無端ベルト状の転写ベルトに一次転写し、転写されたトナー像を転写ベルトの無端移動により搬送し、記録体に二次転写する画像形成装置がある。
この種の画像形成装置では、転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録体に精度よく二次転写するために、転写ベルトに張力を印加して張った状態で無端移動させる必要がある。しかし、転写ベルトに常に張力を印加していると、装置停止時に小さな曲率となった部分では、カール癖と呼ばれる定着ベルトの変形が生じることがあった。
特許文献1には、装置駆動時には転写ベルトに適切な張力を印加し、装置停止時には転写ベルトに印加する張力を緩める機構を備えた装置が記載されている。このように、装置停止時に張力を緩めることで、装置停止時に小さな曲率となった部分で生じるカール癖の発生を防止することができる。
特開昭61−130972号公報
しかしながら、装置駆動時には適切な張力を印加し、装置停止時には張力を緩めるようにするには自動的に張力を調節する機構が必要となり、装置の複雑化に繋がるとともに、コストアップを招く要因となる。
上記カール癖は転写ベルトの材料の引張弾性応力が高いほど発生しやすく、引張弾性応力が従来よりも低い材料を用いることにより、張力を調節する機構を設けることなく、カール癖の発生を抑制することができることが本発明者らの鋭意研究により明らかになった。
しかしながら、転写ベルトとして従来よりも引張弾性応力が低い材料を用いると、その設定によっては、ベルトの端部割れが生じたり、ベルトの波打ちが生じたりする問題が生じた。なお、ベルトの端部割れとは複数の張架ローラの少なくとも一つがその軸方向端部に備えるベルトの軸方向の移動を規制する規制部材に、転写ベルトの幅方向の端部が接触することで、転写ベルトの端部が割れることをいう。また、ベルトの波打ちとは、規制部材にベルトの端部が接触し、変形することにより、接触した箇所に対して転写ベルトの無端移動方向下流側が波打った状態となることをいう。
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写ベルトを適正な条件で設置することにより、カール癖、ベルトの端部割れ、及びベルトの波打ちの発生を抑制することができる転写ベルトユニット、及び画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、像担持体からトナー像を転写され、該トナー像を転写材に転写する無端状の転写ベルトと、該転写ベルト上の該トナー像を該転写材に転写する二次転写部で該転写ベルトと対向しニップを形成する二次転写ローラと、該転写ベルトを張架する複数の張架ローラと、該複数の張架ローラの少なくとも一つに回転駆動を伝達する駆動手段とを有し、該複数の張架ローラの少なくとも一つの軸方向の端部に、該転写ベルトの該軸方向の移動を規制する規制部材を備える転写ベルトユニットにおいて、該転写ベルトについて、ベルト厚さが100[μm]以上、200[μm]以下、ベルト張力が80[N/m]以上、180[N/m]以下、ベルト引張弾性率が1000[MPa]以上、2000[MPa]以下で、該転写ベルトは、サーモプラスチックエラストマーからなり、該二次転写ローラの硬度がアスカーC硬度アスカーC硬度で35[°]以上、50[°]以下であり、且つ、該複数の張架ローラの外径が6[mm]以上であり、上記像担持体と上記転写ベルトを挟んで対抗し一次転写部を形成する一次転写ローラを有し、該一次転写ローラは樹脂層を備えない金属ローラであり、該一次転写ローラは上記像担持体に対してオフセット配置されていることを特徴とするものである。
ただし、ベルト張力は、転写ベルトの無端移動方向にかかる張力[N]を、無端移動方向に対して直角な方向の転写ベルトの長さであるベルト幅[m]で除した値である
た、請求項の発明は、請求項1の転写ベルトユニットにおいて、上記複数の張架ローラの少なくとも一つが金属ローラであることを特徴とするものである
た、請求項の発明は、複数の像担持体と、該像担持体上に画像を書き込む書き込み手段と、該像担持体上の画像をトナー像化する現像手段とをそれぞれ備える画像形成部と、該複数の像担持体のそれぞれと対向する複数の一次転写部でトナー像をその表面に転写され、転写材と対向する二次転写部でその表面のトナー像を該転写材に転写する転写ベルトを備える転写ベルトユニットとを有する画像形成装置において、該転写ベルトユニットとして、請求項1またはに記載の転写ベルトユニットを備えることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、複数の像担持体と、該像担持体上に画像を書き込む書き込み手段と、該像担持体上の画像をトナー像化する現像手段とをそれぞれ備える画像形成部と、該複数の像担持体のそれぞれと対向する複数の一次転写部でトナー像をその表面に転写され、転写材と対向する二次転写部でその表面のトナー像を該転写材に転写する無端状の転写ベルトと、該二次転写部で該転写ベルトと対向しニップを形成する二次転写ローラと、該転写ベルトを張架する複数の張架ローラと、該複数の張架ローラの少なくとも一つに回転駆動を伝達する駆動手段とを有し、該複数の張架ローラの少なくとも一つの軸方向の端部に、該転写ベルトの該軸方向の移動を規制する規制部材を備える画像形成装置において、該転写ベルトについて、ベルト厚さが100[μm]以上、200[μm]以下、ベルト張力が80[N/m]以上、180[N/m]以下、ベルト引張弾性率が1000[MPa]以上、2000[MPa]以下で、該転写ベルトは、サーモプラスチックエラストマーからなり、該二次転写ローラの硬度がアスカーC硬度アスカーC硬度で35[°]以上、50[°]以下であり、且つ、該複数の張架ローラの外径が6[mm]以上であり、上記像担持体と上記転写ベルトを挟んで対抗し一次転写部を形成する一次転写ローラを有し、上記一次転写ローラは樹脂層を備えない金属ローラであり、該一次転写ローラは上記像担持体に対してオフセット配置されていることを特徴とするものである。
ただし、ベルト張力は、転写ベルトの無端移動方向にかかる張力[N]を、無端移動方向に対して直角な方向の転写ベルトの長さであるベルト幅[m]で除した値である
た、請求項の発明は、請求項の画像形成装置において、上記複数の張架ローラの少なくとも一つが金属ローラであることを特徴とするものである
上記請求項1乃至の転写ベルトユニットにおいては、表1を用いて後述する本発明者らの実験の結果、転写ベルトの設定が上記請求項1に記載の範囲から外れると、ベルトの端部割れ、またはベルトの波打ちが発生することが分かった。
よって、転写ベルトを設置する条件を上記請求項1に記載の範囲に設定することで、ベルトの端部割れ、及びベルトの波打ちの発生を抑制することができる。また、表2を用いて後述する本発明者らの実験の結果、上記請求項1の範囲に設定すると、カール癖の発生も抑制することができることが分かった。
また、上記請求項乃至の画像形成装置においては、表1を用いて後述する本発明者らの実験の結果、転写ベルトの設定が上記請求項に記載の範囲から外れると、ベルトの端部割れ、またはベルトの波打ちが発生することが分かった。
よって、転写ベルトを設置する条件を上記請求項に記載の範囲に設定することで、ベルトの端部割れ、及びベルトの波打ちの発生を抑制することができる。また、表2を用いて後述する本発明者らの実験の結果、上記請求項の範囲に設定すると、カール癖の発生も抑制することができることが分かった。
請求項1乃至の発明によれば、転写ベルトを適正な条件で設置することにより、カール癖、ベルトの端部割れ、及びベルトの波打ちの発生を抑制することができるという優れた効果がある。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ100の一例を示す概略構成図である。プリンタ100は、4つの像担持体としての感光体ドラムを備えた中間転写方式で電子写真方式のタンデム型画像形成装置である。
プリンタ100は、中間転写ベルト15の鉛直方向上方に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスカートリッジ10Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、現像装置内のトナーが無くなったり、プロセスカートリッジ10を構成する部品の寿命が到達したりした際に交換される。これらプロセスカートリッジ10は、感光体ドラム1Y,M,C,Kを備えている。ここで、符号の添え字Y,C,M,Kは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒を示すものである。これらの感光体ドラム1Y,M,C,Kは、その回転軸が水平方向であって装置前後方向(図1紙面法線方向)に向くように配置されており、各回転軸が同一水平面上に位置するようにかつ互いに平行となるように配置されている。本実施形態では、各感光体ドラム1Y,M,C,Kは、φ24[mm]の円筒形で図中矢印方向に周速120[mm/sec]で回転駆動するように設定されている。
各感光体ドラム1Y,M,C,Kの周囲には、それぞれ、その表面を一様に帯電するための帯電手段としての帯電器2Y,M,C,Kが設けられている。帯電器2Y,M,C,Kは、感光体ドラム表面に連れ回り回転する帯電ローラを接触させて帯電する接触方式の帯電手段であるが、帯電チャージャを用いた非接触式の帯電手段を用いてもよい。本実施形態では、図示しない高圧電源により帯電器2Y,M,C,KへDCバイアスまたは、DCバイアスにACバイアスを重畳したバイアスを印加し、各感光体ドラム1Y,M,C,Kの表面電位が一様に−500[V]となるように帯電する。
また、感光体ドラム1Y,M,C,Kの鉛直方向上方には、潜像形成手段としての図示しない露光装置が設けられている。この露光装置は、各感光体ドラム1Y,M,C,Kに対して画像情報に応じた光3Y,M,C,Kを照射して、各感光体ドラム上にそれぞれの色ごとの静電潜像を形成する。この露光装置としては、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナなどを用いることができる。
プロセスカートリッジ10Y,M,C,Kの鉛直方向下方には、無端状の転写ベルトである中間転写ベルト15を備えた転写ベルトユニットである転写ユニット30が配設されている。転写ユニット30は、中間転写ベルト15の他に、テンションローラ20、4つの一次転写ローラとしての一次転写バイアスローラ5Y,M,C,K、二次転写対向ローラ21、ベルトクリーニング装置33などを備えている。この転写ユニット30は、プリンタ100本体に対して着脱可能に構成されており、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
また、各感光体ドラム1Y,M,C,Kの周囲には、それぞれ、その表面に形成された静電潜像を現像する現像手段としての現像器4Y,M,C,Kが設けられている。各現像器4Y,M,C,Kの現像剤担持体としての現像ローラに、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスを印加することにより、その現像ローラ上に担持された現像剤中のトナーを感光体ドラム1Y,M,C,K上の静電潜像に移動させ、その静電潜像にトナーを付着させる。これにより、感光体ドラム1Y,M,C,K上に静電潜像に対応したトナー像が形成される。現像器には、使用初期時において一成分現像剤が180[g]が収容されている。
上記現像器4Y,M,C,Kによってそれぞれ現像された各感光体ドラム1Y,M,C,K上の各色トナー像は、中間転写体たる中間転写ベルト15上に互いに重なり合うように一次転写される。中間転写ベルト15は、二次転写手段を構成する二次転写対向ローラ21、一次転写手段を構成する一次転写バイアスローラ5Y,M,C,K、テンションローラ20等の複数の張架ローラに掛け渡されている。本実施形態では、図示しない駆動手段としての駆動源からの回転駆動力が二次転写対向ローラ21に伝達され、二次転写対向ローラ21が回転駆動することにより中間転写ベルト15が図中反時計回り方向に無端移動する。すなわち、本実施形態では、二次転写対向ローラ21が中間転写ベルト15の駆動ローラとなっている。もちろん、他の張架ローラを駆動ローラとしてもよい。また、ベルトクリーニング装置33と対向するベルトクリーニング対向ローラ16も備えている。なお、中間転写ベルト15を張架している各ローラは、図示しない転写ユニット30の側板によってその軸方向両端を支持されている。
駆動ローラである二次転写対向ローラ21としては、ポリウレタンゴム(肉厚0.3〜1[mm])、薄層コーティングローラ(肉厚0.03〜0.1[mm])等が使用可能である。本実施形態では温度による径変化が小さいウレタンコーティングローラ(肉厚0.05[mm]、φ20[mm])を使用した。
図2は、転写ユニット30のテンションローラ20近傍の拡大図である。テンションローラ20はφ20[mm]のアルミニウム製のパイプ形状であり、その両端にはφ24[mm]のカラー20aが圧入されている。カラー20aは、テンションローラ20の軸方向に中間転写ベルト15が移動し、中間転写ベルト15の蛇行を防止することを防止する規制部材である。
なお、本実施形態では規制部材をテンションローラ20にのみ設けているが、二次転写対向ローラ21や他の張架ローラに設けても良い。
中間転写ベルト15に用いる材質としては、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(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状のエンドレスベルトとしたものを用いることができる。本実施形態では、ベルト引張弾性率1000〜2000[MPa](引張弾性率:ISO R1184−1970に準拠して測定。試験片:幅15[mm]、長さ150[mm]、引張速度:1[mm/min]、つかみ具間距離:100[mm])のTPEにカーボンブラックを添加した単層構造の構成で厚さ100〜200[μm]、ベルト幅230[mm]のベルトを用いた。
また、中間転写ベルト15の抵抗として、23[℃]50[%RH]の環境にて体積抵抗率10〜1011[Ω・cm]、表面抵抗率10〜1011[Ω/□](共に三菱化学社製HirestaUP MCP−HT450にて測定、印加電圧500[V]、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15の体積抵抗率及び表面抵抗率がこれらの範囲を上回ると、転写バイアスを高くする必要が生じるため、電源コストの増大を招く。また、中間転写ベルト15が帯電するため、作像順の下流側へ行くほど、設定電圧値を高くするなどの処置が必要となるため、一次転写部材に電圧を印加する供給電源として、単独の供給電源を使用することが困難となる。これらは、転写バイアスを受けることにより中間転写ベルト15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、対策には中間転写ベルト15を除電するための除電機構が必要となり、コスト増大につながる。一方、体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を下回ると、中間転写ベルト15の帯電電位の減衰が速くなるため、自己放電による除電には有利となるが、転写時に流れる転写電流が面方向に流れやすくなるのでトナーの飛び散りが発生してしまう。したがって、中間転写ベルト15の体積抵抗率及び表面抵抗率は上述した範囲内であるのが好ましい。
中間転写ベルト15の材料としてTPEを用いることにより、上記のベルト引張弾性率の範囲を満たしつつ、電気抵抗について表面抵抗率と体積抵抗率とのバランスを調節しやすいという利点がある。表面的効率と体積低効率とを所望のバランスに調節できることにより、良好な転写を行うことができ、この調節が比較的容易であることにより、低コスト化を図ることができる。
感光体ドラム1Y,M,C,Kと中間転写ベルト15を挟んで対抗する一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。本実施形態ではφ8[mm]の金属ローラからなる一次転写バイアスローラ5Y,M,C,Kを用いた。また、一次転写バイアスローラ5Y,M,C,Kは、感光体ドラム1Y,M,C,Kに対して中間転写ベルト15の移動方向に8[mm]、垂直上方向に1[mm]、オフセット配置させた。一次転写バイアスローラ5Y,M,C,Kに図示しない一次転写電源により所定の一次転写バイアス+500〜+1000[V]を共通に印加させることで中間転写ベルト15と感光体ドラム1Y,M,C,Kとの間で転写電界を形成し、感光体上のトナー画像を中間転写ベルト15に静電的に転移させる。
また、各感光体ドラム1Y,M,C,Kの周囲には、それぞれ、一次転写後の感光体ドラム上に残留した転写残トナーを除去するための像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置8Y,M,C,Kが設けられている。感光体クリーニング装置8Y,M,C,Kは、除去部材たるクリーニングブレード6Y,M,C,Kと感光体廃トナー回収部7Y,M,C,Kを備えている。クリーニングブレード6Y,M,C,Kは、感光体表面に当接し、感光体ドラム表面上の転写残トナーを掻き取って除去する。クリーニングブレード6Y,M,C,Kによって除去された転写残トナーは、感光体廃トナー回収部7Y,M,C,Kに回収される。
上記中間転写ベルト15上に転写されたトナー像は、二次転写対向ローラ21に巻き付いたベルト部分と二次転写ローラである二次転写バイアスローラ25との間の二次転写領域で、この領域に搬送されてくる記録体である転写紙22上に二次転写される。二次転写バイアスローラ25に図示しない高圧電源により所定の二次転写バイアスを印加させることで中間転写ベルト15上のトナー画像を記録材上に静電的に転移させる。
二次転写バイアスローラ25は、SUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって106〜1010[Ω]の抵抗値となるように調製されたウレタン等の弾性層を被覆することで構成されている。その材料としては、イオン導電性ローラ(ウレタン+カーボン分散、NBR、ヒドリン)や電子導電タイプのローラ(EPDM)等が用いることができる。本実施形態ではφ20[mm]、アスカーC硬度35〜50[°]の発泡ローラとしてのウレタンローラを用いた。
二次転写バイアスローラ25の抵抗値が上記範囲を上回ると、転写電流が流れにくくなるため、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、このような高電圧を印加する必要が生じる結果、二次転写ニップ前後の空隙にて放電が生じ、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。
一方、二次転写バイアスローラ25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トナー像が重なった画像部分と単色の画像部分との間で良好な転写性を両立できなくなる。これは、二次転写バイアスローラ25の抵抗値が低いため、二次転写バイアスを単色の画像部分について最適な転写電流が得られる比較的低い電圧に設定すると、複数色の画像部分については十分な転写電流が得られず、逆に、二次転写バイアスを複数色の画像部分について最適な転写電流が得られる比較的高い電圧に設定すると、単色の画像部分については過剰な転写電流が流れて転写効率の低減を招くからである。
なお、二次転写バイアスローラ25の抵抗値は、導電性の金属製板に二次転写バイアスローラ25を設置し、芯金両端部に片側4.9[N](両側で合計9.8[N])の荷重を掛けた状態にて、芯金と金属製板との間に1000[V]の電圧を印加した時に流れる電流値から算出したものである。
転写紙22は給紙搬送ローラ23、レジストローラ対24によって、中間転写ベルト15表面のトナー画像先端部が二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所定の二次転写バイアスを印加することで中間転写ベルト15上のトナー画像が転写紙22に転移する。転写紙22は二次転写対向ローラ21の曲率によって中間転写ベルト15から分離され、転写紙22に転写されたトナー画像は定着手段である定着装置26によって定着されたあと排紙される。
また、中間転写ベルト15を挟んでベルトクリーニング対向ローラ16と対向する位置には、二次転写後の中間転写ベルト15上に残留した転写残トナーを除去するための中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置33が設けられている。ベルトクリーニング装置33は、除去部材としてのクリーニングブレード31と転写ベルト廃トナー回収部32とを備えている。クリーニングブレード31は、中間転写ベルト15の表面に当接し、中間転写ベルト15表面上の転写残トナーを掻き取って除去する。クリーニングブレード31によって除去された転写残トナーは、転写ベルト廃トナー回収部32に回収され、図示しないトナー搬送路を通って廃トナー収容部34に搬送され、収容される。
また、本実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか1色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか2色の画像を重ねて形成する2色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか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、これらのモードが操作部にて指定可能である。
さらに、本実施形態で転写紙22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た。具体的には坪量100[g/m]紙以上の転写紙22を用いる場合にはプロセス速度を半速となるようにしている。これにより、定着装置26の定着ローラ対58によって構成される定着ニップを転写紙22が通常プロセス速度の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た。
また、本実施形態の転写ユニット30は、中間転写ベルト15、テンションローラ20、一次転写バイアスローラ5Y,M,C,K、二次転写対向ローラ21、ベルトクリーニング装置33などを一体的に支持し、プリンタ100本体に対して着脱可能な構成であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。転写ユニット30としては、二次転写バイアスローラ25も一体的に支持し、プリンタ100本体に対して着脱可能な構成であってもよい。
〔実験〕
実験として、上述したような転写ベルトユニットおよびこれを備えた画像形成装置にて、ベルト厚さ、ベルト張力、ベルト引張弾性率、一次転写ローラ径、クリーニング対向ローラ径、二次転写バイアスローラ硬度を変更し、下記の評価を行った。
<駆動試験>
まず、駆動試験として、転写ベルトユニットを120[mm/s]のプロセススピードにて連続駆動させ、ベルトの端部割れ、ベルトの波打ちの発生の有無を評価した。
ベルトの端部割れの不良は目視にて確認されるベルト端部における1[mm]以上の亀裂、波打ちは目視にて確認されるベルト端部から30[mm]付近の位置における1[mm]以上のベルト表面凹凸と定義する。なお一次転写ローラ、ベルトクリーニング対向ローラは図1のごとく巻き付け角が浅く、ローラ外径が駆動試験結果に大きく影響しないことは自明であることから、共にφ8[mm]の金属ローラを使用した。
駆動試験の結果を表1に示す。
Figure 0005124098
表1において、駆動50[時間]以内における不良を「××」、50〜150[時間]における不良を「×」、150〜300[時間]における不良を「△」、300[時間]にて不良なき場合を「○」、駆動評価中断による未評価を「−」とした。
表1の実施例1、実施例2、実施例3、比較例1及び比較例2より、ベルト厚さが厚いほど波打ちが生じやすく、逆にベルト厚さが薄いほど端部割れが生じ易いことが分かる。これは、同じ張力が印加されている状態であれば、ベルト厚さが厚いほど、ベルトの単位体積当りに働く張力は小さくなり、薄いほどベルトの単位体積当りに働く張力は大きくなる。ベルト厚さが厚く、単位体積当りに働く張力が小さい状態であると、ベルトは比較的緩んだ状態で変形し易くなっており、規制部材と接触したときに変形し浪打ちを発生させ易くすると考えられる。一方、ベルト厚さが薄く、単位体積当りに働く張力が大きい場合は、ベルトは比較的張り詰めた状態で変形しにくくなっており、力が加わると弾性変形しにくく脆い状態となっているので、規制部材と接触したときに端部割れを発生させ易くすると考えられる。
表1の実施例1、実施例4、実施例5、比較例3、及び比較例4より、ベルト張力が小さいほど波打ちが生じやすく、逆にベルト張力が大きいほど端部割れが生じ易いことが分かる。これは、ベルト張力が小さいと、ベルトは比較的緩んだ状態で変形し易くなっており、規制部材と接触したときに変形し浪打ちを発生させ易くすると考えられる。一方、ベルト張力が大きいと、ベルトは比較的張り詰めた状態で変形しにくくなっており、力が加わると弾性変形しにくく脆い状態となっているので、規制部材と接触したときに端部割れを発生させ易くすると考えられる。
表1の実施例1、実施例6、実施例7、比較例5、及び比較例6より、ベルト引張弾性率が小さいほど波打ちが生じやすく、逆にベルト引張弾性率が大きいほど端部割れが生じやすい事がわかる。これは、ベルト引張弾性率が小さいと変形し易いため、規制部材と接触したときに変形し浪打ちを発生させ易くすると考えられる。一方、ベルト引張弾性率が大きいと弾性変形しにくく、脆い状態であるので、規制部材と接触したときに端部割れを発生させ易くすると考えられる。
<保管試験>
次に保管試験として、画像形成装置を45[℃]90[%RH]の環境下に二週間放置した後、23[℃]50[%RH]で600[dpi]にて単色ハーフトーン画像を印字出力し、カール癖(横スジ)について評価をおこなった。なお、保管試験では実験簡略化のため、転写ベルトとして上記駆動試験で、「割れ」、「波打ち」ともに良好な実験結果を得た、ベルト厚さ150[μm]、ベルト引張弾性率1500[MPa]のものを用いた。
保管試験の結果を表2に示す。
Figure 0005124098
表2において、目視にて、画像でスジが確認されるものを「×」、転写ベルト上でカール癖が目視確認されるが画像上スジなきものを「△」、画像上も転写ベルト上もスジが確認されないものを「○」とした。
表2の実施例1、実施例4、実施例5及び比較例7より、張力が大きいほど、カール癖が生じ易いことが確認できる。
また、表2の実施例1、及び実施例8より、ローラ径が小さいほど、カール癖が生じ易いことが確認できる。
表2の実施例9、実施例10、比較例8及び比較例9より、二次転写バイアスローラの硬度が高すぎても、低すぎても画像上に横スジが生じることが確認できる。二次転写バイアスローラが高硬度であるとローラとベルトとの接触性が低下し、二次転写ニップ形成が不安定となり画像が乱れる。さらに、比較例9では転写ベルトのカール癖を敏感に拾ってしまい、転写ベルトのカール癖に起因する横スジ画像となる。また、二次転写バイアスローラが低硬度であると二次転写バイアスローラ自体が放置により変形してしまい、二次転写バイアスローラの変形に起因する横スジ画像となる。
上述の実験より、転写ベルト厚さが100〜200[μm]、ベルト張力が80〜180[N/m]、ベルト引張弾性率が1000〜2000[MPa]とし、かつベルトに接触する全てのローラのベルト接触部における外径を6[mm]以上とし、二次転写バイアスローラ25の硬度をアスカーC硬度で35〜50[°]とすることで、ベルトのカール癖、ベルトの端部割れ、ベルトの波打ちの全てを防止することができることが分かった。
よって、中間転写ベルト15と二次転写バイアスローラ25とを上記範囲に設定することにより信頼性の高い画像形成装置としてのプリンタ100を提供することができる。
また、転写ユニット30が二次転写バイアスローラ25も一体的に支持する構成では、中間転写ベルト15と二次転写バイアスローラ25とを上記範囲に設定することにより信頼性の高い転写ベルトユニットとしての転写ユニット30を提供することができる。
以上、本実施形態によれば、中間転写ベルト15について、ベルト厚さが100[μm]以上、200[μm]以下、ベルト張力が80[N/m]以上、180[N/m]以下、ベルト引張弾性率が1000[MPa]以上、2000[MPa]以下の条件を満たし、二次転写バイアスローラ25の硬度がアスカーC硬度で35[°]以上、50[°]以下、中間転写ベルト15の複数の張架ローラの外径を6[mm]以上に設定することにより、カール癖、ベルトの端部割れ、及びベルトの波打ちの発生を抑制することができる。これにより、信頼性の高い画像形成装置としてのプリンタ100を実現することができる。
また、転写ユニット30が二次転写バイアスローラ25も一体的に支持する構成では、信頼性の高い転写ベルトユニットとしての転写ユニット30を実現することができる。
また、中間転写ベルト15の材料として、TPE(サーモプラスチックエラストマー)を用いることにより、上述のベルト引張弾性率を満たす、中間転写ベルト15を安価に実現することができる。
また、複数の張架ローラのうちの一次転写バイアスローラ5Y,M,C,Kとして、金属ローラを用いることにより、樹脂層を備えたローラを用いるものに比べて低コスト化を図ることができる。
また、二次転写ローラである二次転写バイアスローラ25として、硬度アスカーC硬度で35[°]以上、50[°]以下の発泡ローラであるウレタンローラを用いることにより、画像形成に適した二次転写ニップを形成することができ、良好な画像を形成することができる。
また、一次転写バイアスローラ5Y,M,C,Kは感光体ドラム1に対してオフセット配置されていることにより、一次転写ニップを安定形成することができ、良好な一次転写を行うことができるため、良好な画質を得ることができる。
また、画像形成装置であるプリンタ100の転写ベルトユニットとして、二次転写バイアスローラ25を備えた転写ユニット30を用いることにより、信頼性が高い画像形成装置を実現することができる。
実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。 転写ユニットのテンションローラ近傍の概略拡大図。
符号の説明
1Y,M,C,K 感光体ドラム
2Y,M,C,K 帯電器
4Y,M,C,K 現像器
5Y,M,C,K 一次転写バイアスローラ
6Y,M,C,K クリーニングブレード
7Y,M,C,K 感光体廃トナー回収部
8Y,M,C,K 感光体クリーニング装置
10Y,M,C,K プロセスカートリッジ
15 中間転写ベルト
16 ベルトクリーニング対向ローラ
20 テンションローラ
20a カラー
21 二次転写対向ローラ
22 転写紙
23 給紙搬送ローラ
24 レジストローラ対
25 二次転写バイアスローラ
26 定着装置
30 転写ユニット
31 クリーニングブレード
32 転写ベルト廃トナー回収部
33 ベルトクリーニング装置
34 廃トナー収容部
100 プリンタ

Claims (5)

  1. 像担持体からトナー像を転写され、該トナー像を転写材に転写する無端状の転写ベルトと、
    該転写ベルト上の該トナー像を該転写材に転写する二次転写部で該転写ベルトと対向しニップを形成する二次転写ローラと、
    該転写ベルトを張架する複数の張架ローラと、
    該複数の張架ローラの少なくとも一つに回転駆動を伝達する駆動手段とを有し、
    該複数の張架ローラの少なくとも一つの軸方向の端部に、該転写ベルトの該軸方向の移動を規制する規制部材を備える転写ベルトユニットにおいて、
    該転写ベルトについて、
    ベルト厚さが100[μm]以上、200[μm]以下、
    ベルト張力が80[N/m]以上、180[N/m]以下、
    ベルト引張弾性率が1000[MPa]以上、2000[MPa]以下で
    該転写ベルトは、サーモプラスチックエラストマーからなり、
    該二次転写ローラの硬度がアスカーC硬度アスカーC硬度で35[°]以上、50[°]以下であり、
    且つ、該複数の張架ローラの外径が6[mm]以上であり、
    上記像担持体と上記転写ベルトを挟んで対抗し一次転写部を形成する一次転写ローラを有し、
    該一次転写ローラは樹脂層を備えない金属ローラであり、
    該一次転写ローラは上記像担持体に対してオフセット配置されていることを特徴とする転写ベルトユニット。
    ただし、ベルト張力は、転写ベルトの無端移動方向にかかる張力[N]を、無端移動方向に対して直角な方向の転写ベルトの長さであるベルト幅[m]で除した値である
  2. 求項1の転写ベルトユニットにおいて、
    上記複数の張架ローラの少なくとも一つが金属ローラであることを特徴とする転写ベルトユニット
  3. 数の像担持体と、該像担持体上に画像を書き込む書き込み手段と、該像担持体上の画像をトナー像化する現像手段とをそれぞれ備える画像形成部と、
    該複数の像担持体のそれぞれと対向する複数の一次転写部でトナー像をその表面に転写され、転写材と対向する二次転写部でその表面のトナー像を該転写材に転写する転写ベルトを備える転写ベルトユニットとを有する画像形成装置において、
    該転写ベルトユニットとして、請求項1またはに記載の転写ベルトユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
  4. 複数の像担持体と、該像担持体上に画像を書き込む書き込み手段と、該像担持体上の画像をトナー像化する現像手段とをそれぞれ備える画像形成部と、
    該複数の像担持体のそれぞれと対向する複数の一次転写部でトナー像をその表面に転写され、転写材と対向する二次転写部でその表面のトナー像を該転写材に転写する無端状の転写ベルトと、
    該二次転写部で該転写ベルトと対向しニップを形成する二次転写ローラと、
    該転写ベルトを張架する複数の張架ローラと、
    該複数の張架ローラの少なくとも一つに回転駆動を伝達する駆動手段とを有し、
    該複数の張架ローラの少なくとも一つの軸方向の端部に、該転写ベルトの該軸方向の移動を規制する規制部材を備える画像形成装置において、
    該転写ベルトについて、
    ベルト厚さが100[μm]以上、200[μm]以下、
    ベルト張力が80[N/m]以上、180[N/m]以下、
    ベルト引張弾性率が1000[MPa]以上、2000[MPa]以下で
    該転写ベルトは、サーモプラスチックエラストマーからなり、
    該二次転写ローラの硬度がアスカーC硬度アスカーC硬度で35[°]以上、50[°]以下であり、
    且つ、該複数の張架ローラの外径が6[mm]以上であり、
    上記像担持体と上記転写ベルトを挟んで対抗し一次転写部を形成する一次転写ローラを有し、
    上記一次転写ローラは樹脂層を備えない金属ローラであり、
    該一次転写ローラは上記像担持体に対してオフセット配置されていることを特徴とする画像形成装置。
    ただし、ベルト張力は、転写ベルトの無端移動方向にかかる張力[N]を、無端移動方向に対して直角な方向の転写ベルトの長さであるベルト幅[m]で除した値である
  5. 求項の画像形成装置において、
    上記複数の張架ローラの少なくとも一つが金属ローラであることを特徴とする画像形成装置
JP2006088482A 2006-03-28 2006-03-28 転写ベルトユニット、及び画像形成装置 Active JP5124098B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006088482A JP5124098B2 (ja) 2006-03-28 2006-03-28 転写ベルトユニット、及び画像形成装置
US11/683,578 US8233829B2 (en) 2006-03-28 2007-03-08 Transfer belt unit and image forming apparatus
US13/526,047 US8532547B2 (en) 2006-03-28 2012-06-18 Transfer belt unit and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006088482A JP5124098B2 (ja) 2006-03-28 2006-03-28 転写ベルトユニット、及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007264256A JP2007264256A (ja) 2007-10-11
JP5124098B2 true JP5124098B2 (ja) 2013-01-23

Family

ID=38559131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006088482A Active JP5124098B2 (ja) 2006-03-28 2006-03-28 転写ベルトユニット、及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8233829B2 (ja)
JP (1) JP5124098B2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5031451B2 (ja) * 2007-06-18 2012-09-19 株式会社リコー 転写装置及び画像形成装置
US7735634B2 (en) * 2007-07-13 2010-06-15 Ricoh Company, Ltd. Belt device and image forming apparatus
US8233823B2 (en) 2007-07-13 2012-07-31 Ricoh Company, Limited Belt device and image forming apparatus
JP5061044B2 (ja) * 2008-06-25 2012-10-31 株式会社リコー 画像形成装置
JP2012042636A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Sharp Corp 無端形状ベルト、中間転写ユニット、画像形成装置、および無端形状ベルトの製造方法
JP5741998B2 (ja) * 2010-11-18 2015-07-01 株式会社リコー ベルト装置及び画像形成装置
JP5899852B2 (ja) * 2011-11-17 2016-04-06 株式会社リコー 画像形成装置用ベルト、及びそれを用いた画像形成装置
JP6141057B2 (ja) * 2012-04-03 2017-06-07 キヤノン株式会社 画像形成装置
EP3397498B1 (en) * 2015-12-28 2024-03-13 The Procter & Gamble Company Process for applying a material onto articles using a continuous transfer component
EP3397494A1 (en) 2015-12-28 2018-11-07 The Procter and Gamble Company Method and apparatus for applying a material onto articles using a transfer component that deflects on both sides
EP3397497B1 (en) 2015-12-28 2022-06-22 The Procter & Gamble Company Method for transferring material with adhesive onto articles with a difference in degree of curing between the material and adhesive
WO2017116670A1 (en) 2015-12-28 2017-07-06 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for applying a material onto articles with a pre-distorted transfer component
US20200254802A1 (en) 2019-02-12 2020-08-13 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for applying a material onto articles using a transfer component
WO2021183350A1 (en) 2020-03-09 2021-09-16 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for applying a material onto articles using a transfer component

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61130972A (ja) 1984-11-30 1986-06-18 Ricoh Co Ltd 記録装置
JPH05281775A (ja) 1992-03-31 1993-10-29 Ricoh Co Ltd カラー画像形成装置
JPH1020685A (ja) 1996-07-09 1998-01-23 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
US6714755B2 (en) * 2000-12-21 2004-03-30 Seiko Epson Corporation Belt stretcher and color image formation apparatus incorporating the same
JP2002207370A (ja) 2001-01-05 2002-07-26 Canon Inc ベルト状転写部材の製造方法、ベルト状転写部材及び画像形成装置
JP2002318494A (ja) 2001-04-20 2002-10-31 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2003066688A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Seiko Epson Corp カラー画像形成装置
JP4085606B2 (ja) 2001-09-18 2008-05-14 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP2003241539A (ja) * 2002-02-22 2003-08-29 Canon Inc 画像形成装置
JP2005037596A (ja) 2003-07-18 2005-02-10 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2005060038A (ja) * 2003-08-13 2005-03-10 Minolta Co Ltd 無端状ベルト
US7302203B2 (en) * 2004-02-16 2007-11-27 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Image forming apparatus
JP2006018160A (ja) 2004-07-05 2006-01-19 Fuji Xerox Co Ltd ベルトクリーニング装置、中間転写ユニット、画像形成装置
JP2006091851A (ja) * 2004-08-25 2006-04-06 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2006072247A (ja) 2004-09-06 2006-03-16 Fuji Xerox Co Ltd 中間転写ベルト、画像形成装置、中間転写ユニット
US20060067747A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic endless belt, process for producing electrophotographic endless belt, and electrophotographic apparatus
JP2006113285A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Sharp Corp カラー画像形成装置
JP4498122B2 (ja) * 2004-12-20 2010-07-07 キヤノン株式会社 画像形成方法
JP4643324B2 (ja) 2005-03-18 2011-03-02 株式会社リコー 画像形成装置
JP2006259639A (ja) 2005-03-18 2006-09-28 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP4628854B2 (ja) 2005-04-27 2011-02-09 株式会社リコー 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8532547B2 (en) 2013-09-10
JP2007264256A (ja) 2007-10-11
US20070231023A1 (en) 2007-10-04
US20120251197A1 (en) 2012-10-04
US8233829B2 (en) 2012-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5124098B2 (ja) 転写ベルトユニット、及び画像形成装置
JP5483146B2 (ja) 画像形成装置
JP4863719B2 (ja) 転写装置、画像形成装置
JP5847447B2 (ja) 画像形成装置
JP5721372B2 (ja) 画像形成装置
JP6394016B2 (ja) 画像形成装置
JP2015161914A (ja) 画像形成装置
JP6335646B2 (ja) 画像形成装置
JP4927431B2 (ja) 転写装置及び画像形成装置
JP2012063740A (ja) 画像形成装置
JP2015215548A (ja) 潜像担持体の除電方法、及び画像形成装置
JP4949752B2 (ja) 画像形成装置
US9081334B2 (en) Image forming apparatus
JP2010072249A (ja) 画像形成装置
JP7052219B2 (ja) 画像形成装置、及び画像形成プログラム
JP5794477B2 (ja) 転写装置及び画像形成装置
JP2007052302A (ja) 画像形成装置
JP4474981B2 (ja) 画像形成装置
JP2018077382A (ja) 画像形成装置
JP2018084759A (ja) 画像形成装置
JP2010072250A (ja) 画像形成装置
JP2024028062A (ja) 画像形成装置
JP6579831B2 (ja) ベルト搬送装置及び画像形成装置
JP2016099449A (ja) ベルト装置及びこれを用いた画像形成装置
JP4696929B2 (ja) カラー画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20081030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111025

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120810

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121005

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121029

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5124098

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150