JP2005250045A - Transfer transport device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を記録シートに転写させる動作を画像形成の一工程として要するプリンタ、複写機、ファクシミリ等やそれらの各機能を複合させた複合機等の画像形成装置に適用可能な転写搬送装置に関するものであり、特に、記録シートをその転写位置に通過させるように搬送する転写搬送ベルトを利用したタイプの転写搬送装置に関するものである。 The present invention is a transfer conveyance applicable to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, etc., which combines an operation of transferring a toner image onto a recording sheet as a step of image formation, or a composite machine combining those functions. More particularly, the present invention relates to a transfer conveyance device of a type using a transfer conveyance belt that conveys a recording sheet so as to pass through the transfer position.
電子写真方式、静電記録方式等を採用したプリンタ、複写機等の画像形成装置においては、一般に、画像情報に基づいて回転する感光体等の像担持体に形成するトナー像(現像剤としてのトナーからなる画像)を記録シートに直接または中間転写体の像担持体を介して転写し、しかも定着することにより画像の形成が行われている。また、このような画像形成装置においては、そのトナー像を記録シートに転写するための装置として、記録シートを像担持体におけるトナー像の転写位置に通過させるように保持して搬送する無端状の転写搬送ベルトを使用するタイプの転写搬送装置を適用するものが知られている(特許文献1)。 In an image forming apparatus such as a printer or a copying machine that employs an electrophotographic system, an electrostatic recording system, or the like, generally, a toner image (as a developer) formed on an image carrier such as a photoconductor that rotates based on image information. The image is formed by transferring a toner image) directly to a recording sheet or via an image carrier of an intermediate transfer member and fixing. Further, in such an image forming apparatus, as an apparatus for transferring the toner image to the recording sheet, an endless shape that conveys the recording sheet while holding the recording sheet so as to pass through the transfer position of the toner image on the image carrier. A device using a transfer conveyance device of a type using a transfer conveyance belt is known (Patent Document 1).
かかる転写搬送装置は、図6に示すように、回転する像担持体200に当接して転写部位TNを形成するとともに記録シート(転写材)Pをその転写部位TNに搬送する無端状の転写搬送ベルト210を使用し、その転写搬送ベルト210の記録シートPと当接する面(外周面)と反対側(内周面)に像担持体200上のトナー像Tを記録シートPに移動させる方向に電界を発生させるための電界発生手段としての導電性ロール230を配設したものである。そして、その転写搬送ベルト210により記録シートPを転写部位TNまで搬送する一方、その導電性ロール230から転写バイアスを印加して転写電界を発生させることにより、像担持体200上のトナー像Tを記録シートPに静電的に転写させる仕組みになっている。図中の符号221,222は転写搬送ベルト210を回転可能に張架して支持する支持ロール、符号250は転写搬送ベルト210の外周面に当接してそのベルト面を清掃するクリーニングブレードである。
As shown in FIG. 6, the transfer conveying apparatus forms an end portion TN in contact with a rotating
また、前掲の特許文献1に示される転写搬送装置においては、転写搬送ベルトとして像担持体に当接する側に体積抵抗が1014Ωcm以上の絶縁層を、その反対側に体積抵抗が1014Ωcm以下の高抵抗層を形成してなるベルトを使用している。これにより、そのベルトの表面電位を所望の電位勾配を有するように制御することが可能となるため、環境依存性が小さく、トナーのとびちりや中抜けがなく高転写率で安定的に忠実な転写を可能にしている。
The transfer in the transport device, the contact with a volume resistivity on the side is 10 14 [Omega] cm or more insulating layers on an image bearing member as a transfer conveyor belt, the opposite side to the volume resistance of 10 14 [Omega] cm as shown in
しかしながら、従来の転写搬送装置にあっては、その装置全体の小型化を図る場合、複数の支持ロールで回転可能に張架している転写搬送ベルトの周長や記録シートの担持搬送距離なども短くすることが必要になるが、その転写搬送ベルトの内周面側に設置している電界発生手段としての導電性ロール230などを設置するスペースが確保することが困難であり、その小型化を阻む要因になっている。
However, in the case of the conventional transfer conveyance device, in order to reduce the size of the entire device, the circumferential length of the transfer conveyance belt stretched rotatably by a plurality of support rolls, the conveyance conveyance distance of the recording sheet, and the like Although it is necessary to shorten the length, it is difficult to secure a space for installing the
また、転写搬送ベルトを利用したタイプの転写搬送装置では、転写搬送ベルトがその支持ロール等の製造公差や取付け公差などの要因により蛇行、片寄り走行してしまうこと(ベルトウォーク)を防止するため、そのベルトの下地材としてゴム材料からなる弾性下地層を形成したものを使用してその各公差などの要因を吸収することでベルトウォークの発生を抑制する対策を採用することができる。しかし、このようなゴム材料からなる下地層を有する転写搬送ベルトに、抵抗値の調整等の必要性からカーボン等の導電材を混合して導電性を付与して使用した場合には、その抵抗の面内むら(ベルト面の各部位の抵抗にばらつきがあること)が多くなる傾向にある。この結果、その下地層に導電性ロールを当接させてバイアスを印加して転写を行うと、その抵抗ムラに影響を受けたような画像の濃度むらが発生するという問題がある。特にハーフトーン画像の転写を行った場合には、その抵抗むらに起因したような濃度むらが発生しやすい傾向にある。 In addition, in a transfer conveyance device of a type using a transfer conveyance belt, the transfer conveyance belt is prevented from meandering and running away (belt walk) due to factors such as manufacturing tolerances and attachment tolerances of its support rolls. Further, it is possible to adopt a measure for suppressing the occurrence of the belt walk by using a material having an elastic base layer made of a rubber material as the base material of the belt and absorbing factors such as each tolerance. However, if the transfer conveyance belt having the base layer made of such a rubber material is used by adding conductivity by mixing conductive materials such as carbon due to the necessity of adjusting the resistance value, the resistance In-plane unevenness (the resistance of each part of the belt surface varies). As a result, there is a problem in that unevenness of image density, which is affected by the resistance unevenness, occurs when a transfer is performed by applying a bias while a conductive roll is brought into contact with the underlying layer. In particular, when a halftone image is transferred, uneven density due to uneven resistance tends to occur.
さらに、転写搬送ベルトを利用したタイプの転写搬送装置では、一般に、転写搬送ベルトの表面(外周面)には像担持体上のかぶりトナー等が付着し、それが転写搬送ベルトで搬送される記録シートの裏面を汚すことがあるため、その清掃手段として、図6に例示するように転写搬送ベルト210に当接される弾性クリーニングブレード250を設置する必要がある。しかし、このクリーニングブレード250を設置する場合には、そのブレード先端部と転写搬送ベルト表面との摺擦によりブレード先端部側にエッジの磨耗や欠けが発生して清掃能力が低下するという問題がある。また、ブレードの摺接によりベルト側の表面層などが磨耗、損傷して、そのベルト面にトナーが固着して記録シートの裏面を汚すことになったり、あるいは、転写搬送ベルトの抵抗値が変化して濃度むらが発生したり、絶縁破壊に起因するピンホールリークが発生する等の問題がある。また、そのベルトに弾性下地層があることやブレードが弾性体であることから、その弾性下地層や弾性体の硬度が環境温度によって変化してしまい、この影響で清掃性能も変化してしまう等の不具合がある。
Further, in a transfer conveyance device of a type using a transfer conveyance belt, generally, the fog toner on the image carrier adheres to the surface (outer peripheral surface) of the transfer conveyance belt, and the recording is conveyed by the transfer conveyance belt. Since the back surface of the sheet may be soiled, it is necessary to install an
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、転写搬送ベルトを利用したタイプの転写搬送装置として、転写性能の低下を招くことなく装置の小型化を容易に行うことができる転写搬送装置を提供するものである。また、本発明は、その装置の小型化ができるうえに、転写搬送ベルトの表面を磨耗または損傷させることなく長期にわたり良好に清掃することができる転写搬送装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and as a transfer conveyance device of a type using a transfer conveyance belt, a transfer that can easily reduce the size of the apparatus without deteriorating transfer performance. A conveying device is provided. The present invention also provides a transfer / conveying apparatus that can be downsized and can be cleaned well over a long period of time without damaging or damaging the surface of the transfer / conveying belt.
上記課題を解決し得る本発明の転写搬送装置は、図1に例示するように、トナー像Tを担持して回転する像担持体2に当接して転写部位TNを形成するとともにそのトナー像Tを転写させる記録シートPを保持してその転写部位TNを通過させるように搬送する無端状の転写搬送ベルト3と、この転写搬送ベルト3を回転可能に張架して支持する複数の支持ロール4A,4Bと、前記像担持体2上のトナー像Tが記録シートP側に移動する方向に電界を発生させる電界発生手段5を備えた転写搬送装置1であって、前記転写搬送ベルト3として、そのベルト外周面側に高抵抗層3aを有するとともにそのベルト内周面側に導電性の下地層3bを有する複層構造からなるベルトを使用し、かつ、前記電界発生手段5として、転写バイアスを印加するためのバイアス印加部材5Aを、前記転写搬送ベルト3の外周面のうちで前記転写部位TNよりもベルト回転方向B下流側となる部位に当接させるように設置したことを特徴とするものである。図中の矢付き一点鎖線は記録シートPの基本的な搬送経路を示す。
As illustrated in FIG. 1, the transfer conveying apparatus of the present invention capable of solving the above problems forms a transfer portion TN by contacting a rotating
ここで、像担持体2は、トナー像Tを担持してその転写位置TNまで回転して搬送し得るものであればよい。このような像担持体2としては、たとえば、そのトナー像Tの形成そのものも行われる感光体等のようなものや、トナー像Tは別の構成部品(感光体など)で形成され、その別の構成部品で形成されたトナー像を一時的に転写により受けて搬送する中間転写体等のようなものが使用される。また、像担持体2は、ベルト状のもののほか、ドラム状のものであってもよい。像担持体2に担持されるトナー像Tの形成手段としては、特に限定されるものではなく、たとえば電子写真方式、静電記録方式等を利用した公知の作像手段を適用することができる。記録シートPは、この転写搬送装置1を利用したトナー像の転写が可能なものであればよく、その材質、厚み、形態、サイズ等については特に制約されるものではない。
Here, the
転写搬送ベルト3は、記録シートPの送り方向の幅全域を少なくとも保持できるものであり、少なくとも上記上下関係にある高抵抗層3aおよび下地層3bを有する複層構造のものである。特にこの転写搬送ベルト3では、バイアス印加部材5Aから印加される転写バイアスにより記録シートPをそのベルト外周面に静電的に吸着させた状態に保持して搬送するようになる。
The transfer / conveying belt 3 can hold at least the entire width of the recording sheet P in the feeding direction, and has a multilayer structure including at least the
転写搬送ベルト3を構成する高抵抗層3aは、たとえば体積固有抵抗が1010Ωcm以上であるものが好ましく、より好ましくは1010〜1012Ωcmの範囲のものである。この体積固有抵抗の調整は、後述する高抵抗層3aを形成する材料にカーボンブラック等の導電材の配合量を調整することよって行うことができる。高抵抗層3aの厚さは、使用時における磨耗を防ぐことや、その層を塗布形成するのに適したものにする等の観点からすると、たとえば4〜20μm程度の範囲であることが好ましい。このような高抵抗層3aは、たとえばウレタン等の材料を用いて塗布手段等により形成される。また、高抵抗層3aは、トナーに対する良好な離型性を有する層として形成したうえで像担持体2と直接当接する表面層として形成すればよいが、必要によってはその上に別の層を形成してもよい(ただし、その別の層は抵抗値および厚さとも高抵抗層の対応する条件を満たすものであることが好ましい)。
The
また、転写搬送ベルト3を構成する下地層3bは、転写搬送ベルトの基材となるものであり、たとえば体積固有抵抗が1010Ωcmよりも小さい値を示すものが好ましく、より好ましくは106〜108Ωcmの範囲のものである。この下地層3bは、たとえば、ゴム材料にカーボン等の導電材を適宜配合した、いわゆる電子伝導タイプの導電ゴムで構成することができる。この電子伝導タイプの導電ゴムは、4級アンモニウム塩などのイオン性の導電材を適宜配合した、いわゆるイオン導電性の導電ゴムに比べると、抵抗値の面内むらが発生しやすいという難点がある一方で、湿度環境の違いによる抵抗変化が少なく、抵抗の調整可能範囲がひろく、その調整も容易であり、導電イオンのブリードも起こりにくいという利点がある。また、下地層3bの厚さは、たとえば500〜1000μm程度の範囲であることが好ましい。
The
このような下地層3bは、たとえば、一般に押し出し成形法やプレス成形法等を採用して作製することができる。しかし、その押し出し成形法とプレス成形法を対比した場合、プレス成形法では金型あわせ面の接合強度が弱く、その得られるベルト下地が張架時に破断してしまうおそれがあるため、押し出し成形法が好ましい。
Such an
支持ロール4A,4Bは、複数使用されるものであるが、転写搬送装置1の小型化を図る観点からすると2つが好ましい。また、支持ロール4は、装置の小型化の観点からは可能な範囲で小径のものにすることが好ましい。複数の支持ロール4のうちの少なくとも1つは、転写搬送ベルト3を回転させるための駆動ロールとして構成される。また、支持ロール4は、少なくとも1つを像担持体2の転写位置TNよりも記録シートPの送り方向上流側にずらした位置(たとえば支持ロール4Aのあるような位置)に設置し、転写位置TNの手前側において記録シートPを転写搬送ベルト3に保持させた状態で搬送できるように構成することが好ましい。支持ロール4は、通常、像担持体2と対向する位置に設置する必要はないが、必要に応じては、転写位置TNを通過して転写搬送ベルト3から分離して排出される位置に配置されるような支持ロール(たとえば支持ロール4B)を像担持体2と対向する位置に対してベルト回転方向下流側近傍となる位置に設置してもかまわない。
A plurality of
電界発生手段5におけるバイアス印加部材5Aは、転写搬送ベルト3の外周面に当接して転写バイアスを印加することができるものであればよく、その形態についてはロール形態が好ましい。このバイアス印加部材5Aの設置位置である「転写部位TNよりもベルト回転方向B下流側となる部位」とは、転写搬送ベルト3の周方向の部位を転写位置TNを基点として2等分したときに転写位置TNからベルト回転方向B下流側に位置する側の領域である。また、このような部位に設置されるバイアス印加部材5Aとは、転写搬送ベルト3との当接位置Qからベルト回転方向B上流側にそって転写部位TNに至るまでの当該ベルトの周長L1が、その当接位置Qからベルト回転方向B下流側にそって転写部位TNに至るまでの当該ベルトの周長L2と同等のまたはそれよりも短い関係(L1≦L2)になるよう設置される場合でもある。
The
そして、転写搬送ベルト3における上記2等分にして該当する側の部位または上記L1≦L2の関係を満たす当接位置Qが存在する部位は、そのベルト3のうちで記録シートPが保持されて通過する領域を除く領域(記録シート非通過領域)であることが好ましい。このシート非通過領域となる部位にバイアス印加部材5Aを設置する場合は、そのバイアス印加部材5Aが記録シートPの搬送経路(図中の一点鎖線で示すような経路)内に一切存在しないような状態で設置することが好ましい。このような状態で設置するときの印加部材5Aは、少なくとも記録シートPとの接触や記録シートとの静電的干渉が発生しない位置であればよい。さらに、その状態で設置する印加部材5Aは、記録シートPの搬送経路から一定の距離Hだけ離した状態で設置するとよい。
The portion of the transfer / conveyance belt 3 that corresponds to the above-mentioned two equal portions or the portion where the contact position Q that satisfies the relationship of L1 ≦ L2 is present holds the recording sheet P in the belt 3. An area excluding the passing area (recording sheet non-passing area) is preferable. In the case where the
バイアス印加部材5Aをシート非通過領域となる転写搬送ベルト3の部位に設置する場合は、その印加部材5Aと記録シート搬送経路との間の空間に電気絶縁性のカバー部材を設置することが好ましい。また、そのカバー部材は、転写搬送ベルト3と対峙する側の端部を、そのベルト外周面に対して記録シートの厚さ程度の隙間が形成されるような近接状態で設置するとよい。
In the case where the
また、バイアス印加部材5Aから印加する転写バイアスは、像担持体2上のトナー像Tが記録シートP側に移動する方向に電界を発生させることができるものであればよく、通常、トナー像Tを構成するトナーの帯電極性とは逆極性の直流電圧にすればよい。図1の符号5Bはバイアス印加用電源である。また、この転写バイアスは、転写位置TN(の前後における像担持体2と転写搬送ベルト3の間の微小な隙間)において不要な放電が発生しないような電圧値に設定すればよい。
The transfer bias applied from the
なお、この転写バイアスの電圧値を基準にしてバイアス印加部材5Aを設置する転写搬送ベルト3との当接位置Qの設定を行ってもよい。すなわち、転写位置TNから当接位置Qまでの距離(L1)は、トナー像Tを像担持体2から記録シートPに転写するに必要な転写バイアスの電流値となるときの電圧値が上記した転写位置TNでの不要な放電の発生しない電圧値Vp(たとえば6kV)を超えない値にできるか否かを判断することで選定することができる。
The contact position Q with the transfer conveyance belt 3 on which the
以上のような転写搬送装置1においては、バイアス印加部材5Aとして転写搬送ベルト3に当接して回転し得る導電性のロールを使用する場合には、この導電性のロール(5A)の表面に当接してそのロール面を清掃する清掃部材6を設置するとよい。
In the transfer / conveying
この場合、導電性のロール5Aには所定のバイアスを印加する必要がある。転写動作中は転写バイアスが印加されるが、転写動作をしていない時期であれば転写バイアスとは異なる条件のバイアスを印加するようにしてもよい。その異なる条件のバイアスは、転写搬送ベルト3上に付着するトナー等の帯電極性などに基づいて決定することができる。清掃部材6としては、たとえばクリーニング用ブレードを使用することができるが、ブレード以外の形態のもの(たとえばブラシロール)を使用してもかまわない。
In this case, it is necessary to apply a predetermined bias to the
本発明の転写搬送装置によれば、電界発生手段5におけるバイアス印加部材5Aを転写搬送ベルト3の外周面に当接させるように設置しているため、装置の小型化を図る場合に転写搬送ベルト3の内部に電界発生手段を設置するための設置スペースを確保する必要がなく、その転写搬送ベルトの周長や記録シートの担持搬送距離などを任意に短くすることが可能なり、この結果、その装置の小型化を容易に行うことができる。
According to the transfer / conveying apparatus of the present invention, the
またこの際、バイアス印加部材5Aにて印加される転写バイアスは、その転写電流として印加部材5Aと転写搬送ベルト3との当接位置Q(印加開始点に相当する)からベルト3を通して転写部位TNに至るように流れる電流経路を形成する。この電流経路は、前記したような当接位置Qを起点としたベルト長L1に相応する経路およびベルト長K2に相応する経路がある。この発明では、バイアス印加部材5Aを前記したような転写搬送ベルト3の外周面のうちで転写部位TNよりもベルト回転方向B下流側となる部位に設置しているため、そのベルト長K1よりも転写部位TNまでの距離の長いベルト長K2に相応する経路側を流れる転写電流が電圧降下することにより転写部位TNのベルト回転方向上流側に形成される転写電界が低くなり、この結果、転写前におけるトナーの飛び散り(ブラー)などの問題が起こることがなく、その転写性能が低下することがない。
At this time, the transfer bias applied by the
さらに、本発明の転写搬送装置によれば、導電性のロールからなるバイアス印加部材5Aに当接する清掃部材6を設置していることにより、転写搬送ベルト3に付着するトナー等がバイアス印加部材5Aに静電的に転移付着した後、清掃部材6によりかき取られるようになるため、転写搬送ベルトの表面を磨耗または損傷させることなく長期にわたり良好に清掃することができる。特にベルト表面を磨耗や損傷されるおそれがないため、ベルト面へのトナー付着による記録シートの裏面汚れが発生せず、また、その転写性能が変動することなく長期にわたり維持されるようになる。
Furthermore, according to the transfer / conveying apparatus of the present invention, the cleaning
図2は本発明の実施形態1に係る転写搬送装置を適用した画像形成装置の要部を示す概略説明図である。 FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a main part of the image forming apparatus to which the transfer conveying apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied.
この画像形成装置100は、トナー像Tの形成が行われる感光ドラム120と、この感光ドラム120上のトナー像Tを記録シートPに転写するベルト式の転写搬送装置10と、記録シートPに転写されたトナー像Tを定着する定着装置130とを少なくとも備えている。図中の矢付き一点鎖線は記録シートPの基本的な搬送経路を示す。
The
感光ドラム120は、有機感光材料(OPC)からなる感光層をドラム支持体の外周面に形成してなるものであり、矢印A方向に一定の速度で回転駆動するように支持されている。この感光ドラム120には、そのドラム120の周囲に設置される図示しない電子写真方式等を利用した作像装置により所望のトナー像が形成される。
The
すなわち、感光ドラム120は、矢印A方向に回転する過程においてその感光層が帯電装置により帯電された後、その感光層上に露光装置により画像情報に応じた露光が行われて静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像装置において現像されることによりトナー像Tとなる。このときの現像方式としては、マイナス極性に帯電されたトナーを感光ドラム120の露光部位に付着させる反転現像方式が適用される。トナー像Tは、感光ドラム120上に担持されてその転写位置まで搬送される。なお、転写後の感光ドラム120の外周面は図示しないクリーニング装置で清掃されるようになっている。
That is, the
転写搬送装置10は、転写搬送ベルト30を、第一支持ロール41とその第一支持ロール41から定着装置130側に所定の間隔をあけて平行状態に設置される第二支持ロール42との間に張架するとともに、その張架された転写搬送ベルト30の上部側の外周面領域(シート保持搬送領域:シート通過領域)Eの一部分が感光ドラム120の転写位置(図示の例では最下面部分)に当接するような状態で設置している。この場合、転写搬送ベルト30が感光ドラム120に当接している部分が転写部位TNとなる。また、転写搬送ベルト30は、第一支持ロール41および第二支持ロール42に支持された状態で矢印B方向に感光ドラム120と同じ周速度で回転するようになっている。
The
また、転写搬送装置10は、電界発生手段50として、第二支持ロール42に支持されている転写搬送ベルト30の外周面部分に当接して回転するバイアスロール51を設置している。このバイアスロール51は、そのロールに転写バイアスを供給する電界発生手段50としての直流のバイアス電源装置55と電気的に接続されている。また、バイアスロール30の周面には、クリーニングブレード60が当接するように設置されている。
Further, the
転写搬送ベルト30は、図3に示すようにその内周面側に位置する下地層31とその外周面側に形成される表面層32との2層構造からなるものである。
As shown in FIG. 3, the transfer / conveying
このうち下地層31は、ゴム材料に導電化材を分散させて体積固有抵抗値を調整した導電ゴム材料を押し出し成型法により円筒状の部材としたものである。具体的には、クロロプレンゴムに導電性カーボンブラックを分散させた導電ゴム材料を押し出し成形機の円筒ノズルから円筒状に押し出し、その押し出したものを一旦マンドレルに取り付けた状態で加硫した後、その表面を研磨して肉厚を調整して作製させる。この実施形態1では、肉厚が700μm、内径が40mmである円筒状の下地層31を作製した。また、この下地層31の体積固有抵抗は約108Ωcm、そのムーニー粘土(ML1+4,100℃)は「42」であった。一方、表面層32は、下地層31の外周面に、ウレタン/PTFE分散塗料(日本アジソン製)をスプレーコート法により厚さが7μm程度となるように塗工することにより形成した。この表面層32の体積抵抗は約1010cmであり高抵抗のものとした。
Among these, the
ちなみに、この実施形態1で作製した転写搬送ベルト30の各抵抗の分布状態を抵抗測定装置により測定して調べたところ、その厚さ方向の抵抗を示す体積抵抗は下地層31の押し出し成型に起因した抵抗むらがある(抵抗値の分布範囲が広い)一方で、その表面層32のある側の表面抵抗は体積抵抗のような抵抗むらがない(抵抗値の分布範囲が狭い)ことを確認することができた。また特に微小範囲の抵抗分布状態を調べたところ、そのベルトの下地層(の形成材料)においてその押し出し成型時における材料の流れ(押し出し方向)に沿うように存在する抵抗むらが、高抵抗層の形成により均一化されていることを確認することができた。
Incidentally, when the distribution state of each resistance of the transfer / conveying
第一支持ロール41としてはロール径が12mm程度の金属製ロールを、第二支持ロール42としてはロール径が12mm程度の金属製ロールをそれぞれ使用している。この実施形態1では、第一支持ロール41を従動ロール、第二支持ロール42を駆動ロールとして構成しており、また、両支持ロール41,42を電気的にフロート状態に置いている。そして、この第一支持ロール41と第二支持ロール42に転写搬送ベルト30をそのロール軸間距離が約46mm(伸張率=3%程度)となるように張架した。また、このように張架された転写搬送ベルト30は、その2つの支持ロール41,42で支持されている上部側の外周面(シート通過領域)Eの中央部が感光ドラム120の転写位置となる最下面に当接するように設置されている。この転写搬送ベルト30が当接する感光ドラム120の外径は約84mmである。
A metal roll having a roll diameter of about 12 mm is used as the
バイアスロール51としては、ステンレス金属からなる外径が12mmの導電性ロールを使用している。このバイアスロール51は、駆動ロールとして兼用される第二支持ロール42に掛け回されて支持されている転写搬送ベルト30の外周面領域内でそのロール最上部50aが支持ロール42の軸心よりも下方側に位置するような部位に設置している。この設置位置は、転写搬送ベルト30の外周面のうち転写部位TNからベルト回転方向Bの下流側でシート非通過領域となる部位にも相当する。この実施形態では、バイアスロール51のベルト30と当接する位置Qは、図4に示すようにその転写部位TNからその当接位置Qまでのベルト周長L1が約23mmとなるように設定した(この場合、転写搬送ベルト30の張架状態での全周長は129.7mmである)。また、このバイアスロール51は、転写搬送ベルト30の外周面に所定の圧力で圧接されているとともに、第二支持ロール42の回転力をギヤ等により伝達させることでベルト30との当接位置Qで同じ方向に移動するように回転駆動されるようになっている。
As the
バイアス電源装置55としては、定電流制御される直流電源を使用している。この電源装置55からバイアスロール51に供給する転写バイアスは、その転写部位TNにおいて感光ドラム120側に流れ込む転写電流が40μAになることが適切であるとした場合、その電圧値をプラス極性の4kVに設定した。また、転写バイアスは、画像形成動作中は少なくとも印加し続けるように設定した。
As the bias
クリーニングブレード60としては、ウレタンゴムからなる厚さ2mm程度の板状の弾性ブレードを使用している。このブレード60は、その先端部をバイアスロール51の最下面部の軸方向にわたって所定の圧力で圧接させるように設置した。このブレード60の下方側には、そのブレード60で掻き落とされるトナー等を一時的に収容するための収容ボックス65を配置している。
As the
また、この転写搬送装置10においては、図2に示すように、バイアスロール51とバイアスロール51(図中の矢付き一点鎖線)との間の空間に、ABSからなる電気絶縁性カバー70を設置している。この絶縁性カバー70は、バイアスロール51の上方側を覆うような面部を有する形態からなるものであり、特に転写搬送ベルト30と対峙する側の端部70aをそのベルト外周面に対して隙間(約100μm)が形成されるような近接状態で設置している。
Further, in this transfer /
このような転写搬送装置10では、次のようにしてトナー像の転写が行われる。
In such a transfer /
まず、前述したように感光ドラム120に形成されるトナー像Tの転写タンミングになると、そのタイミングに合わせて記録シートPが図示しない収容部から転写搬送ベルト30のシート保持搬送領域Eの導入側にむけて搬送供給される。その記録シートPは、バイアスロール51から転写バイアスが印加されながら矢印B方向に回転する転写搬送ベルト30のうち第1支持ロール41に支持されている上部側の外周面において静電的に吸着されはじめた後、そのベルト回転に伴って転写部位TNにむけて搬送される。
First, as described above, when the transfer timing of the toner image T formed on the
転写部位TNでは、バイアスロール51により転写搬送ベルト30の外周面から印加される転写バイアスにより感光ドラム120との間に、感光ドラム120上のマイナス極性に帯電しているトナー像が記録シートP側に移動する方向の転写電界が形成される。これにより、その転写部位TNにおいて感光ドラム120と転写搬送ベルト30の間を通過する記録シートPに対し、感光ドラム120上のトナー像Tが上記転写電界によって記録シートP側に静電的に転写される。
At the transfer portion TN, a negatively charged toner image on the
このようにトナー像Tが転写された記録シートPは、転写部位TNを通過した後も転写搬送ベルト30に吸着保持された状態でその回転方向Bに搬送され、第二支持ロール42の周面の曲率にそって曲がるように移動する転写搬送ベルト30部分(シート保持搬送領域Eの終端部)に達すると、そのベルト面から分離し、その後工程である定着装置130にむけて排出搬送される。なお、この転写後の記録シートPは、定着装置130に送り込まれて通過することで加熱加圧される定着処理がなされ、もって記録シートP上に定着トナー像からなる所望の画像が形成される。
The recording sheet P onto which the toner image T has been transferred in this way is conveyed in the rotational direction B while being sucked and held by the
そして、この転写搬送装置10は、バイアスロール51を転写搬送ベルト30の外周面側に設置したことにより、図4に示すように、その転写部位TNから第二支持ロール42の端部(図中の右側最端部)までの寸法L3を約31mm、その転写部位TNからバイアスロール51の端部までの寸法L4を約23mmにすることができた。
The transfer / conveying
これは、たとえば既述した転写搬送ベルトの内周面側に電界発生手段の導電性ロールを設置する従来の転写搬送装置(図6)に比べて、小型化されたものである。すなわち、従来の転写装置において、転写搬送ベルト(210)として内径が84mmを使用し、それをこの実施形態1と同様の伸張率で2つの支持ロール(221,222)に張架して支持したものを、その転写部位(TN)よりも記録シート導入側を実施形態1の装置10と同じ条件で設置した場合には、その転写部位TNよりベルト回転方向下流側の支持ロール(222)の端部までの寸法L10(図6)が約110mmとなるのに比べると、約80mm(=L10−L3)の小型化を図ることができた。
This is smaller than the conventional transfer conveyance device (FIG. 6) in which the conductive roll of the electric field generating means is installed on the inner peripheral surface side of the transfer conveyance belt described above. That is, in the conventional transfer device, the transfer conveyance belt (210) has an inner diameter of 84 mm, and is stretched and supported by the two support rolls (221, 222) at the same expansion rate as in the first embodiment. In the case where the recording sheet introduction side from the transfer portion (TN) is installed under the same conditions as those of the
また、この転写搬送装置10では、バイアスロール51を転写搬送ベルト30の外周面のうち転写部位TNからベルト回転方向B下流側にベルト長L1(=23mm)だけ離れた位置(当接位置Q)に設置しているため、図5に示すように、そのバイアスロール51から印加する転写バイアスは転写電流として主に当接位置Qの転写搬送ベルト30の高抵抗層である表面層32から導電性の下地層31に伝わった後、その下地層32を転写部位TNと近い側となるベルト回転方向Bと反対側の方向に流れて転写部位TNに至るというルートS1で伝わる。このとき、その転写電流は当接位置Qと転写部位TNにおいて下地層31よりも抵抗の高い表面層32を2回通過することになるが、その表面層32は抵抗むらが少ないので、下地層31に存在する抵抗むらは表面層32の抵抗によってマスクされる。
Further, in this transfer / conveying
これにより、転写搬送ベルト30の押し出し成形法で作製した下地層31に面内の抵抗むらが存在することがあっても、前述したように転写部位TNで記録シートPに転写されるトナー像の画像にはその抵抗むらに起因した濃度むらが殆ど発生しなくなる。実際、ハーフトーン画像(Cinが60%の画像)の形成を行ったところ、画像濃度がほぼ均一なハーフトーン画像が得られることが確認できた。
As a result, even if there is uneven resistance in the surface of the
しかも、この転写搬送装置10では、転写搬送ベルト30をそのシート保持搬送領域Eが転写部位TNの手前側にも位置するような形態で設置し、記録シートPを転写搬送ベルト30に吸着保持した状態で転写部位TNまで搬送導入していることと、バイアスロール51の設置位置(当接位置Q)を転写バイアスの電圧値が転写部位TNで放電が発生する限界電圧値(この実施形態では6kV)よりも小さい値(4kV)で済むような位置に設定していることにより、転写部位TNに達する直前位置での放電ブラー(トナーの飛び散り現象)が殆ど発生しない。実際、ライン画像の形成を行ったところ、放電ブラーの発生は認められなかった。
In addition, in this transfer / conveying
また、この転写搬送装置10では、転写時に転写搬送ベルト30に付着する不要なトナー等がバイアスロール51により静電的に回収された後、そのロール周面に当接するクリーニングフレード60によりかき取られ、最後に収容ボックス65に落下して回収される。このようにバイアスロール51は、転写搬送ベルト30のクリーニング装置としても機能するようになり、この結果、ベルトのクリーニング装置を別途設置する必要がなく、しかも、転写搬送ベルト30に当接するのが回転するロールであるためそのベルト面を摺擦して磨耗や損傷させてしまうような不具合が発生しない。なお、この転写搬送装置10は、転写搬送ベルト30に付着するトナー等を転写バイアスの極性との関係で静電的に吸着できない場合には、転写工程以外の時期に転写バイアスの極性と逆極性のバイアスをバイアスロール51に印加してベルトの清掃動作を別途行うように構成してもよい。
Further, in this transfer / conveying
さらに、この転写搬送装置10では、バイアスロール51を覆うような絶縁性カバー70が設置されているため、そのバイアスロール51に誤って接触するようなことを防止することもできる。また、そのカバー70の転写ベルト30と対向する側の端部70aがそのベルト外周面とわずかな隙間をあけた状態で設置されているため、たとえば腰の弱い記録シート(薄紙など)が転写後に転写搬送ベルト30から剥離されずベルト面に吸着したままで進行しても、そのカバー先端部70aで引っ掛かるようにして剥離されるようになる。
Further, in this transfer /
また、この転写搬送装置10は、前述したように小型化されているため、その分だけ、転写搬送ベルト30のシート保持搬送領域Eの終端部(第二支持ロール42に支持され始める部分)と定着装置130(のシート保持部)との間のシート搬送距離W(図2)を従来装置の場合よりも長めに設定することができる。これにより、定着装置130のシート搬送速度が転写搬送ベルト30の速度よりも遅い場合においてA3版のような搬送方向の長さが長い記録シートPが転写搬送ベルト30と定着装置130の双方に保持されるときにカールしても、上記シート搬送距離Wが長くなっただけそのカールにより湾曲する量が少なくなるため、その搬送経路上に存在する部品に記録シートPが接触して未定着のトナー像が乱されてしまうおそれがなくなる。
Further, since the transfer /
比較のため、実施形態1に係る転写搬送装置10におけるバイアスロール51の設置に代えて、図7に示すように第二支持ロール42にバイアス電源装置55から転写バイアスを供給してバイアスロールとして兼用するようにした以外は同じ構成の転写搬送装置(比較例1)を用意したうえで、実施形態1の場合と同様の画像形成を行った。
For comparison, instead of installing the
この結果、比較例1の装置では、ライン画像に対するブラーの発生はなかったが、全面ハーフトーン画像には転写搬送ベルト30の下地層31における抵抗むらに対応した周期的な濃度むらが発生することが確認された。また、転写搬送ベルト30のクリーニング装置として、図7に示すように、その第二支持ロール42に支持されている転写搬送ベルト30の外周面部分に導電性ロール61を設置するとともにその導電性ロール61に実施形態1の場合と同様にクリーニングブレード60Aを当接させるように設置した。そしてその導電性ロール61にバイアス電源装置55から所定のバイアス(転写バイアスと同じ極性)を印加して清掃状況について調べたところ、その導電性ロール61に印加するバイアスによって第1支持ロール42に印加する転写バイアスが変化して濃度の低下等の不具合が発生することが確認された。ちなみに、このような不具合を回避するため、転写搬送ベルト30にクリーニングブレードを設置した場合には、前述したような従来の装置における不具合が同様に発生してしまう。
As a result, in the apparatus of Comparative Example 1, there was no blurring of the line image, but periodic density unevenness corresponding to the resistance unevenness in the
また比較のため、実施形態1に係る転写搬送装置10におけるバイアスロール51の設置位置に代えて、図8に示すように、第一支持ロール41に支持されている転写搬送ベルト30の外周面部分に当接する部位(転写部位TNよりもベルト回転方向上流側の部位)にバイアスロール51Aを設置した以外は同じ構成の転写搬送装置(比較例2)を用意したうえで、実施形態1の場合と同様の画像形成を行った。
For comparison, the outer peripheral surface portion of the
この結果、比較例2の装置では、全面ハーフトーン画像に対する濃度むらの発生はなかったが、ライン画像に対してブラーが顕著に発生することが確認された。 As a result, in the apparatus of Comparative Example 2, there was no density unevenness with respect to the entire halftone image, but it was confirmed that blurring was significantly generated with respect to the line image.
なお、実施形態1においては、転写搬送装置10の転写搬送ベルト30を当接させて転写部位を形成する像担持体として感光ドラム120である場合を例示したが、その像担持体としてはベルト状またはドラム状の中間転写体であってもよい。
In the first exemplary embodiment, the case where the
1,10…転写搬送装置、2…像担持体、3,30…転写搬送ベルト、3a…高抵抗層、3b,31…下地層、4A,4B…支持ロール、5,50…電界発生手段、5A…バイアス印加部材、6…清掃部材、32…表面層(高抵抗層)、41A…第一支持ロール、41B…第二支持ロール、51…バイアスロール(バイアス印加部材)、60…クリーニングブレード(清掃部材)、120…感光ドラム(像担持体)、P…記録シート、T…トナー像、B…ベルト回転方向、TN…転写部位、L1…当接位置からベルト回転方向上流側にそって転写部位に至るまでのベルト長。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
この転写搬送ベルトを回転可能に張架して支持する複数の支持ロールと、
前記像担持体上のトナー像が記録シート側に移動する方向に電界を発生させる電界発生手段を備えた転写搬送装置であって、
前記転写搬送ベルトとして、そのベルト外周面側に高抵抗層を有するとともにそのベルト内周面側に導電性の下地層を有する複層構造からなるベルトを使用し、
かつ、前記電界発生手段として、転写バイアスを印加するためのバイアス印加部材を、前記転写搬送ベルトの外周面のうちで前記転写部位よりもベルト回転方向下流側となる部位に当接させるように設置したことを特徴とする転写搬送装置。 An endless transfer / conveying belt which forms a transfer portion by contacting a rotating image carrier and carries a toner image, holds a recording sheet to which the toner image is transferred, and conveys the transfer portion through the transfer portion; ,
A plurality of support rolls that rotatably support the transfer conveyance belt;
A transfer conveying device comprising an electric field generating means for generating an electric field in a direction in which the toner image on the image carrier moves toward the recording sheet;
As the transfer conveyance belt, a belt having a multi-layer structure having a high resistance layer on the belt outer peripheral surface side and a conductive underlayer on the belt inner peripheral surface side is used.
In addition, as the electric field generating means, a bias applying member for applying a transfer bias is installed so as to abut on a portion of the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt that is downstream of the transfer portion in the belt rotation direction. A transfer conveying apparatus characterized by that.
かつ、この導電性のロールの表面に当接してそのロール面を清掃する清掃部材を設置した請求項1または2に記載の転写搬送装置。 As the bias application member, use a conductive roll that can rotate in contact with the transfer conveyance belt,
And the transfer conveyance apparatus of Claim 1 or 2 which installed the cleaning member which contact | abuts the surface of this electroconductive roll, and cleans the roll surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004059374A JP2005250045A (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Transfer transport device |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=35030588
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JP (1) | JP2005250045A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012098364A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Kyocera Mita Corp | Image forming device |
-
2004
- 2004-03-03 JP JP2004059374A patent/JP2005250045A/en not_active Withdrawn
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