JP2005316104A - Transfer apparatus and image forming apparatus equipped with same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体上のトナー像を記録媒体に静電的に転写する転写装置において、特に、転写ベルトを備えた転写装置に関する。また、この転写装置を備えた、カラープリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a transfer device that electrostatically transfers a toner image on an image carrier to a recording medium, and more particularly to a transfer device including a transfer belt. The present invention also relates to an image forming apparatus such as a color printer, a copying machine, a facsimile, or the like provided with this transfer device.
従来から、電子写真方式を利用した画像形成装置が広く普及している。この画像形成装置は、感光体に一様に帯電し、画像情報に基づいた光を照射することにより静電静像を形成し、その静電静像を現像して感光体上に形成したトナー像を、直接に又は中間転写体を介して間接に記録媒体に転写し、記録媒体上に転写されたトナー像を定着して、記録媒体上に画像を形成するものである。 Conventionally, an image forming apparatus using an electrophotographic method has been widely used. This image forming apparatus forms a static electrostatic image by uniformly charging a photosensitive member and irradiating light based on image information, and developing the electrostatic static image to form a toner on the photosensitive member. The image is transferred directly or indirectly to the recording medium via an intermediate transfer member, and the toner image transferred onto the recording medium is fixed to form an image on the recording medium.
特許文献1、2等には、電子写真方式を利用した画像形成装置に利用される転写手段として、転写ベルトを用いた転写装置が開示されている。転写ベルトを用いた転写装置では、高湿環境下で比較的薄い記録用紙を使用した場合であっても、転写効率、分離効果共に良好に転写できるという利点がある。更に、特許文献2に開示された転写装置では、複数層から成るベルトの伸び率が最も小さいベルト層のベルト幅を、複数の張架ローラのうちのローラ幅が最も短い張架ローラのローラ幅以下のベルト幅とすることにより、伸び率が最も小さいベルト層の両側端部が張架ローラの外方に突出することが少なくなり、そのベルト層の両側端部のクラック発生が防止されている。 Patent Documents 1, 2 and the like disclose a transfer device using a transfer belt as transfer means used in an image forming apparatus using an electrophotographic system. The transfer device using the transfer belt has an advantage that both transfer efficiency and separation effect can be transferred satisfactorily even when a relatively thin recording paper is used in a high humidity environment. Further, in the transfer device disclosed in Patent Document 2, the belt width of the belt layer having the smallest elongation rate of the belt composed of a plurality of layers is set to the roller width of the stretching roller having the shortest roller width among the plurality of stretching rollers. By setting the belt width as follows, both end portions of the belt layer having the smallest elongation rate are less likely to protrude outward from the stretching roller, and cracks at both end portions of the belt layer are prevented. .
しかし、上記特許文献1又は2に開示されている、転写ベルトを有する転写装置では、厚い記録用紙を連続使用した際には、転写ベルト95表面における、記録用紙(P)の端部位置での剪断応力(E)の集中が避けられず、転写ベルト95表面に搬送方向(C)のクラック(K)が発生してしまう(図6)。この為に、例えばB5サイズやA4サイズの記録用紙の長手方向を搬送方向に沿って供給する等、幅の狭い記録用紙に連続して多数枚トナー画像を転写した後に、例えばA4サイズやB4サイズの記録用紙の長手方向を搬送方向に略直交させて供給する等、幅の広い記録用紙にトナー画像を転写すると、転写ベルト表面の周方向のクラックに起因して、画像劣化を引き起こすといった欠点がある。
However, in the transfer device having a transfer belt disclosed in Patent Document 1 or 2, when a thick recording paper is continuously used, the surface of the
そこで、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、記録媒体の厚さや種類によらずに良好に転写できかつ長期耐久性に優れた転写装置、及び、この転写装置を備えて、常に良好で安定した品質の画像形成を実現することができる画像形成装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the problem to be solved by the present invention is that it can be transferred well regardless of the thickness and type of the recording medium and is excellent in long-term durability. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus including the transfer apparatus, and an image forming apparatus that can always provide good and stable image formation.
本発明の転写装置は、像担持体と、該像担持体との間に記録媒体を挟んで搬送する転写ベルトと、該像担持体と対向して配設され該転写ベルトを回転自在に張架する転写ロールとを備え、該像担持体上のトナー像を記録媒体に転写する転写装置において、前記転写ロールは、支持軸と、該支持軸の外側の弾性基材層と、該弾性基材層の表面に該弾性基材層よりも高い硬度の少なくとも1層以上の表面層とを有することを特徴とする。 The transfer device of the present invention includes an image carrier, a transfer belt that conveys a recording medium between the image carrier, and a transfer belt that is disposed to face the image carrier and is rotatably stretched. And a transfer device that transfers a toner image on the image carrier to a recording medium. The transfer roller includes a support shaft, an elastic base layer outside the support shaft, and the elastic base. It has at least one surface layer having a hardness higher than that of the elastic base material layer on the surface of the material layer.
本発明の転写装置において、前記弾性基材層の硬度(H1)と、前記表面層の硬度(H2)との関係は、次の式2又は式3で表現することができる。
式2: H1 < H2
式3: H1/H2 < 1
The transfer device of the present invention, the hardness of the elastic substrate layer (H 1), the relationship between the hardness (H 2) of the surface layer can be expressed by the following formula 2 or formula 3.
Formula 2: H 1 <H 2
Formula 3: H 1 / H 2 <1
本発明の画像形成装置は、前記本発明の転写装置を転写手段として備えたことを特徴とする。本発明の画像形成装置は、像形成手段と、前記本発明の転写装置と、定着手段とを備えた画像形成装置であって、該像担持体が中間転写体であり、該像形成手段を用いて感光体上に形成されたトナー像を該中間転写体上に一次転写し、該中間転写体上のトナー像を、該転写装置を用いて記録媒体に二次転写し、該記録媒体上に転写されたトナー像を、該定着手段を用いて定着する構成を採用することができる。 An image forming apparatus according to the present invention includes the transfer device according to the present invention as a transfer unit. The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus comprising an image forming unit, the transfer device of the present invention, and a fixing unit, wherein the image carrier is an intermediate transfer unit, and the image forming unit is The toner image formed on the photosensitive member is primarily transferred onto the intermediate transfer member, and the toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred onto a recording medium using the transfer device. It is possible to employ a configuration in which the toner image transferred onto the toner image is fixed using the fixing unit.
また、本発明の画像形成装置は、像形成手段と、前記本発明の転写装置と、定着手段とを備えた画像形成装置であって、該像担持体が感光体であり、該像形成手段を用いて該感光体上に形成されたトナー像を、該転写装置を用いて記録媒体に転写し、該記録媒体上に転写されたトナー像を、該定着手段を用いて定着する構成を採用することもできる。 The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus comprising an image forming unit, the transfer device of the present invention, and a fixing unit, wherein the image carrier is a photoconductor, and the image forming unit. The toner image formed on the photoreceptor using the transfer device is transferred to a recording medium using the transfer device, and the toner image transferred onto the recording medium is fixed using the fixing unit. You can also
本発明の転写装置によれば、比較的厚い記録媒体を使用した場合でも、転写ロールの弾性基材層の表面に、その弾性基材層よりも高い硬度の少なくとも1層以上の表面層を有するので、転写ニップでの圧縮圧力による歪みの負荷を、転写ロールの側で負うことができ、かつ、転写ベルト表面における記録媒体の端部位置での剪断応力の集中を緩和することが可能となり、転写ベルト表面のクラック発生を抑止することができ、トナー像の転写を安定的に実現することができる。 According to the transfer apparatus of the present invention, even when a relatively thick recording medium is used, the surface of the elastic base layer of the transfer roll has at least one surface layer having a hardness higher than that of the elastic base layer. Therefore, it is possible to bear the strain load due to the compression pressure at the transfer nip on the transfer roll side, and it is possible to reduce the concentration of shear stress at the end position of the recording medium on the transfer belt surface, Generation of cracks on the surface of the transfer belt can be suppressed, and toner image transfer can be stably realized.
また、本発明の画像形成装置によれば、転写ベルト表面のクラックに起因した画像形成不良を防止することができ、環境変動に影響されることなく良好で安定した画像形成を実現することができる。 In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to prevent image formation defects due to cracks on the surface of the transfer belt, and it is possible to realize good and stable image formation without being affected by environmental fluctuations. .
本発明の転写装置において、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された前記弾性基材層の硬度(H1)と、前記タイプC硬さ試験で測定された前記表面層の硬度(H2)との関係は、
式1: (H2/33)×(91−H2)< H1 < H2
の関係にあることが好ましい。この関係を有することによって、転写ロールを張架する複数本のロールの間に、径や基層厚のばらつきがあっても、転写ベルト表面のクラック発生を抑止することができる。
In the transfer device of the present invention, the hardness (H 1 ) of the elastic base material layer measured by the type C hardness test of JIS K7312 and the hardness of the surface layer (H 2 ) measured by the type C hardness test. )
Formula 1: (H 2/33) × (91-H 2) <H 1 <H 2
It is preferable that the relationship is By having this relationship, the occurrence of cracks on the surface of the transfer belt can be suppressed even if there are variations in diameter and base layer thickness between the plurality of rolls on which the transfer roll is stretched.
本発明の転写装置において、前記硬さ試験で測定された、前記転写ロールの側面の硬度が35度以下であることが好ましく、30度以下であることがより好ましい。これにより、良好な大きさの転写ニップを容易に確保することができ、より良好に転写することができる。 In the transfer device of the present invention, the hardness of the side surface of the transfer roll, measured in the hardness test, is preferably 35 degrees or less, and more preferably 30 degrees or less. Thereby, a transfer nip having a favorable size can be easily secured, and transfer can be performed more satisfactorily.
本発明の転写装置において、前記転写ロールは、円筒型形状または太鼓型形状であることが好ましい。転写ロールの形状をこのようにすることによって、転写ベルトを張架する複数本のロールのアライメントのズレにより生じる転写ロールの片寄りを防止するとともに、転写ベルト表面のクラック発生を抑止することができる。 In the transfer device of the present invention, it is preferable that the transfer roll has a cylindrical shape or a drum shape. By making the shape of the transfer roll in this way, it is possible to prevent the transfer roll from being displaced due to misalignment of a plurality of rolls that stretch the transfer belt, and to suppress the occurrence of cracks on the surface of the transfer belt. .
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、これによって本発明は限定を受けるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
以下の実施例において、各硬度評価はJIS K7312に従ったタイプC硬さ試験により、アスカーC型のゴム・プラスチック硬度計を用いて行った。ただし、二次転写ロール30の弾性基材層30bの硬度(H1)及び表面層30cの硬度(H2)は、それぞれを構成する材料を厚さ5mmの層に形成して測定したものである。また、二次転写ロール30の側面の硬度は、上記タイプC硬さ試験において、二次転写ロール30の側面部の硬度を直接測定したものである。
In the following examples, each hardness evaluation was performed by a type C hardness test according to JIS K7312 using an Asker C type rubber / plastic hardness meter. However, the hardness of the
図1は、本発明に係る実施例1の転写装置90を示す概略構成図である。転写装置90は、トナー像担持体であって矢印Bの向きに循環移動する無端帯形状の中間転写ベルト20と、記録シートPを中間転写ベルト20との間に挟んで矢印Dの向きに搬送するように中間転写ベルト20の外面側に二次転写ロール30及び支持ロール101に張架されて配設され、矢印Cの向きに循環移動する無端帯形状の二次転写ベルト100と、中間転写ベルト20の内面側に二次転写ベルト100及び二次転写ロール30と対向して配設されたバックアップロール23とを備え、中間転写ベルト20外面上のトナー像を、例えば記録用紙やOHPシート等の記録シートPに、静電的に転写するように構成されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a
ここで、二次転写ベルト100は、クロロプレン、EPDM(エチレンプロピレンジエン)等の各種ゴムに導電性カーボンブラックを分散させたものを基材とし、その表面にPTFE分散ウレタンエマルション等をコートした表面層を有するものであり、体積抵抗率が106〜1012Ωcm、厚さが0.45mmとしたものである。
Here, the
二次転写ロール30は略円筒型形状であって、幅が350mmの接地された導電性ロールであり、その表面電位は常に接地位置と等電位に保たれている。図2で示すように、二次転写ロール30は、支持軸30aと、支持軸30aの外側の弾性基材層30bと、その弾性基材層30bの表面に表面層30cとを有する。支持軸30aはアルミニウム製である。弾性基材層30bは、カーボンブラックにより導電性が付与されたポリウレタン発泡ゴムからなり、タイプC硬さ試験による硬度(H1)が10度である。表面層30cは、カーボンブラックにより導電性が付与されたポリエチレンプロピレンジエン発泡ゴム製であり、同硬度(H2)が90度である。表面層30cの厚さは0.5mmである。また、このとき、二次転写ロール30の側面の硬度は20度であった。
The
本実施例の転写装置においては、二次転写ロール30の、弾性基材層30bの硬度(H1)と、表面層30cの硬度(H2)との関係が所定の範囲にあるので、例えば300g/m2程度の比較的厚い記録媒体を使用した場合でも、二次転写ベルト表面のクラック発生を抑止することができる。更に、二次転写ロール30の側面の硬度が比較的柔らかく弾性に富んでいるため、良好な大きさの転写ニップを容易に確保することができ、比較的厚い記録媒体を使用した場合でも、像担持体上のトナー像の記録媒体への転写を良好に、安定的に実現することができる。
The transfer device of this embodiment, the
本発明の転写装置において、二次転写ロール30の表面層30cを構成する材料としては、所定の導電性と硬度を有するものであれば適宜選定して差し支えなく、上記の他、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に導電性のカーボンブラックを適当量含有させたものが使用できる。
In the transfer device of the present invention, the material constituting the
次に、この実施例1の転写装置90を備えたカラー画像形成装置1について説明する。図4は、このカラー画像形成装置1を示す概略構成図である。このカラー画像形成装置1はカラープリンタとして使用可能なもののほか、複写機、ファクシミリ等や各種機能を複合させた複合機等の作像部および出力部として使用可能なものである。
Next, the color image forming apparatus 1 provided with the
カラー画像形成装置1は、外周面に有機感光層が形成され、矢線A方向に回転駆動する感光ドラム10を備え、この感光ドラム10の周囲には、帯電装置(例えばロール式の帯電装置)11、潜像書き込み装置(例えばレーザビームスキャナ)12、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(B)の各色のトナーが1色ずつ収容される現像器14Y,14M,14C,14Kを回転支持体13の周面にそって等間隔で配置してなるロータリー式現像装置14、中間転写ベルト20、一次転写後の感光ドラム10の表面を清掃する感光ドラム用クリーニング装置15等がこの順に配設されている。
The color image forming apparatus 1 is provided with a
中間転写ベルト20は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂または各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたもので幅が364.8mmあり、その体積抵抗率を106〜1014Ωcm、厚みを0.1mmとしたものである。感光ドラム10の一次転写位置となる表面に当接するような状態で複数の支持ロール21〜24(例えば、駆動ロール21、従動ロール22、二次転写バックアップロール23、テンションロール24)に張架され、矢線B方向へ回転駆動するように配設されている。ここで、感光ドラム10の表面移動速度は220mm/secであり、この速度に対して中間転写ベルト20は+0.25%の速度差を有して移動している。
The
この中間転写ベルト20の感光ドラム10と当接する一次転写位置には、その中間転写ベルト20の内面側から中間転写ベルト20を感光ドラム10に当接させて一次転写当接部N1を形成し、静電転写を実現する一次転写器(例えば一次転写ロール25)が配設されている。この一次転写ロール25は、幅が312mm、体積抵抗率が106〜108Ωcmの発泡ウレタンゴム製であり、図示されていないバイアス電源からトナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアス電圧が印加されるようになっている。また、中間転写ベルト20の周囲には、中間転写ベルト20の外面を二次転写後において清掃する中間転写ベルト用クリーニング装置50や、その中間転写ベルト20面に形成又は貼付される基準位置マークを検出するベルト位置検知センサー28が配設されている。
At the primary transfer position where the
この中間転写ベルト20のバックアップロール23に張架されている二次転写位置には、その中間転写ベルト20の外面側に二次転写ロール30が配設されており、この二次転写ロール30に張架された二次転写ベルト100と中間転写ベルト20とが当接して二次転写当接部N2を形成する。このバックアップロール23は幅が344mmで、絶縁性ロールを半導電性の薄層フィルムで被覆して形成されており、この薄層フィルムは厚さ10μm〜200μmに形成されている。また、この二次転写位置においては、そのバックアップロール23の周面に当接する給電ロール31が配設されている。これにより、二次転写位置では、図示されていないバイアス電源からトナーの帯電極性と同極性の二次バイアス電圧が、その給電ロール31を介してバックアップロール23に印加されるようになっている。
At the secondary transfer position stretched around the
二次転写ベルト用クリーニング装置106が、二次転写ベルト100の表面上の、転写当接部Nの近傍であって、転写当接部Nの上流側に配設されている。
The secondary transfer
また、中間転写ベルト20の周囲には、クリーニング用ブラシからなる中間転写ベルト用クリーニング装置50が、バックアップロール23とテンションロール24との間の、バックアップロール23の下流側であってかつテンションロール24寄りの位置に配設されている。
Further, around the
二次転写ロール30及びクリーニング装置50は、所定の変位機構により中間転写ベルト20に対して接離自在に配設されている。この実施形態では、カラー画像を形成する場合、そのカラー画像を構成する1色目のトナー像の一次転写前から最終色のトナー像が中間転写ベルト20に一次転写されるまでの間、二次転写ベルト100及びクリーニング装置50を中間転写ベルト20から離間させるように設定している。
The
カラー画像形成装置1は、記録媒体としての記録シートPを収容するシート収容トレイ35と、このシート収容トレイ35から記録シートPを送り出す送出機構36と、記録シートPを搬送する搬送ロール対37と、記録シートPを一旦停止させた後に二次転写タイミングに合わせて前記二次転写位置の中間転写ベルト20と二次転写ロール30との間の転写当接部N2に送りこむレジストロール対38とを備える。図4中に記録シートPの搬送経路を点線で示す。
The color image forming apparatus 1 includes a
記録シートPに二次転写されたトナー像を定着処理するための定着装置40は、互いに圧接した状態で回転する加熱ロール41及び加圧ロール42を備えている。なお、加圧ロール42は加熱機能を兼備していてもよい。排出ロール対43は定着後の記録シートPを装置外へ排出する。
The fixing
このカラー画像形成装置1による基本的な画像形成は、次のようにして行われる。まず、画像形成プロセスの開始の指示を受けると、感光ドラム10が回転し始め、その表面が帯電器11によって所定の暗電位まで帯電された後、潜像書き込み装置12から画像信号に応じて発せられた光ビームBmによって露光がなされて静電潜像が形成される。続いて、現像装置14が、その回転支持体13を所定の角度だけ回転させて、静電潜像の色に対応するトナーが収容されている現像器(14Y,14M,14C,14K)を感光ドラム10と対向する現像位置まで移動させ、その状態で現像バイアス電圧を印加させて現像電界を発生させつつ当該静電潜像にトナーを付着させて現像する。
Basic image formation by the color image forming apparatus 1 is performed as follows. First, upon receiving an instruction to start the image forming process, the
この現像により、感光ドラム10上に所定の色成分のトナー像Tが形成される。次いで、感光ドラム10上に形成されたトナー像Tは、その感光ドラム10の回転に伴って感光ドラム10と中間転写ベルト20が当接する一次転写当接部N1まで搬送され、また、このタイミングに合わせて一次転写ロール25に一次転写バイアス電圧が印加される。これにより、トナー像Tは、感光ドラム10と一次転写ロール25との間に形成される転写電界による静電的作用を受けて感光ドラム10から中間転写ベルト20の外面上に一次転写される。この一次転写後の感光ドラム10の表面は、クリーニング装置15によって残留トナー等が取り除かれて清掃される。
By this development, a toner image T having a predetermined color component is formed on the
ここで、単色画像を形成する場合は、中間転写ベルト20上に一次転写された当該単色のトナー像Tが直ちに二次転写部で記録シートPに二次転写されるが、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、前記した感光ドラム10上での当該各トナー像の形成並びに各トナー像の一次転写の工程が色数分だけ繰り返される。例えば、4色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光ドラム10ではイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各トナー像がこの順で形成され、その形成順で中間転写ベルト20に次々と重ね合わせられるようにして一次転写される。
Here, when forming a single color image, the single color toner image T primarily transferred onto the
続いて、中間転写ベルト20に一次転写されたトナー像Tは、その中間転写ベルト20の回転に伴って中間転写ベルト20と二次転写ベルト100とが当接する二次転写当接部N2まで搬送され、また、このタイミングに合わせて二次転写ロール30に張架された二次転写ベルト100及びクリーニング装置50が中間転写ベルト20に当接するとともに、バックアップロール23に給電ロール31を介して二次転写バイアス電圧が印加される。さらに、このタイミングに合わせて、記録シートPがシート収容トレイ36から各ロール対36〜38の搬送力により搬送されて、中間転写ベルト20と二次転写ベルト100との間の二次転写当接部N2に送り込まれる。これにより、トナー像Tは、そのバックアップロール23と二次転写ロール30との間で形成される転写電界による静電的作用を受けて中間転写ベルト20から記録シートPに一括して二次転写される。また、この二次転写後の中間転写ベルト20の外面は、クリーニング装置50によって残留トナー等が取り除かれて清掃される。
Subsequently, the toner image T primarily transferred to the
最後に、トナー像Tが二次転写された記録シートPは、定着装置40に送り込まれ、その加熱ロール41と加圧ロール42の圧接部である定着ニップ部を通過することによってトナー像の定着が行われる。しかる後、排出ロール43等により装置外へ排出される。このようにして基本的な画像形成が完了する。また、このような画像形成動作がすべて完了すると、二次転写ベルト100及びクリーニング装置50は再び中間転写ベルト20から離間した状態となる。
Finally, the recording sheet P onto which the toner image T is secondarily transferred is sent to the fixing
(評価実験)
実施例1の転写装置90において、表面層30cの厚さを0.1mm及び2.5mmに変更した2種の二次転写ロールを用い、弾性基材層30bの硬度(H1)及び表面層30cの硬度(H2)を種々に変化させた時の二次転写ベルト100表面のクラック発生の有無について評価を行った。二次転写ロール30の表面層30cの材質としては、硬度10度〜90度までについてはEPDM(エチレンプロピレンジエン)発泡ゴム、硬度100度についてはPI(ポリイミド樹脂)を用い、導電性のカーボンブラックを適当量含む。表面層30cの硬度は発泡率と含有するカーボンブラック量にて調整したものである。
(Evaluation experiment)
In the
具体的には、図1の中間転写ベルト20を外し、300g/m2のA4サイズ用紙を1000,000枚連続して流した時と同じストレスが、常に二次転写ベルト100表面にかかるように、バックアップロール23に用紙を巻き付け、バックアップロール23及び二次転写ベルト100を空回転させた。ここで、バックアップロール23の回転速度からバックアップロール23に巻き付けた用紙が転写ニップを通過する総距離をA4サイズの用紙に換算した。表面層30cの厚さが二次転写ベルト100表面のクラック発生の有無に有意な影響を及ぼすことはなかったので、表1には、表面層30cの厚さが2.5mmの評価結果を示す。
Specifically, the same stress as that when the
また、表面層30cの弾性基材層30bに対する接着性の観点から両者の硬度の比である無次元量H1/H2に着目し、無次元量H1/H2を縦軸に、表面層30cの硬度(H2)を横軸にして、表1の結果を再度グラフで表現すると図3のように示される。即ち、図3で、実験データの黒丸のポイントよりも無次元量H1/H2が大きな領域で二次転写ベルト100表面のクラックが未発生であった。実験データを線形近似すると、この関係は次の式4のように示される。
Further, paying attention from the viewpoint of adhesion to the
式4: (1/33)×(91−H2)< H1/H2 < 1 Formula 4: (1/33) × (91−H 2 ) <H 1 / H 2 <1
すなわち、二次転写ロール30の弾性基材層30bの硬度(H1)が次の式1の間にあれば、たとえ、300g/m2の比較的厚いA4サイズ用紙を1000,000枚連続して転写したとしても、二次転写ベルト100表面にクラックは未発生である。
That is, if the hardness (H 1 ) of the elastic
式1: (H2/33)×(91−H2)< H1 < H2 Formula 1: (H 2/33) × (91-H 2) <H 1 <H 2
厚さの薄い記録シートPは二次転写ベルト100表面を傷付けることなく転写ニップを通過し、二次転写ベルト100に静電吸着されることで搬送される。したがって、式1の関係を満たす本発明の転写装置90を用いれば、記録媒体の厚さによらず、二次転写ベルト100表面を傷付けないことが確認できた。
The recording sheet P having a small thickness passes through the transfer nip without damaging the surface of the
また、二次転写ロール30の側面の硬度が35度以下であれば、良好な大きさの転写ニップを確保することができ、より良好に転写することができる。したがって、転写装置90において、式1を満たし、かつ、転写ロール30の側面の硬度が35度以下であれば、二次転写ロール30の表面層30cの厚さによらずに、良好に転写することが可能で、かつ、長期耐久性に優れた転写性能が得られることが期待できる。なお、表面クラック未発生の範囲のうち二次転写ロール30の側面の硬度が35度以下の範囲は、表1において、◎で示した範囲に該当する。
Moreover, if the hardness of the side surface of the
図5は、本発明に係る実施例2のカラー画像形成装置1を示す概略構成図である。このカラー画像形成装置1は、本発明の転写装置90をタンデム構成の画像形成装置に適用したものである。図5において、図4と同一の符号を有する構成要素は、図4に示した構成要素と同様である。この図5のカラー画像形成装置1に適用された転写装置90でも、実施例1の転写装置と同様、二次転写ロール30の、弾性基材層30bの硬度(H1)と、表面層30cの硬度(H2)との関係が所定の範囲にあるので、例えば300g/m2程度の比較的厚い記録媒体を使用した場合でも、転写ベルト表面のクラック発生を抑止することができる。更に、転写ロール30の側面の硬度が比較的柔らかく弾性に富んでいるため、良好な大きさの転写ニップを容易に確保することができ、比較的厚い記録媒体を使用した場合でも、像担持体上のトナー像の記録媒体への転写を良好に、安定的に実現することができる。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a color image forming apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. In this color image forming apparatus 1, the
1:カラー画像形成装置、9:像担持体、10:感光ドラム、11:帯電装置、12:潜像書き込み装置、14:ロータリー式現像装置、15:クリーニング装置、20:中間転写ベルト(像担持体)、21:駆動ロール、22:従動ロール、23:バックアップロール、24:テンションロール、25:一次転写ロール、28:ベルト位置検知センサー、29:転写ロール、30:二次転写ロール、30a:支持軸、30b:弾性基材層、30c:表面層、31:給電ロール、36:シート収容トレイ、36〜38:ロール対、40:定着装置、41:加熱ロール、42:加圧ロール、43:排出ロール、50:中間転写ベルト用クリーニング装置、90:転写装置、95:転写ベルト、100:二次転写ベルト、101:支持ロール、106:二次転写ベルト用クリーニング装置、C:転写ベルトの搬送方向、E:剪断応力、K:クラック、P:記録シート(記録用紙、記録媒体)、T:トナー像 1: color image forming device, 9: image carrier, 10: photosensitive drum, 11: charging device, 12: latent image writing device, 14: rotary developing device, 15: cleaning device, 20: intermediate transfer belt (image carrier) Body), 21: drive roll, 22: driven roll, 23: backup roll, 24: tension roll, 25: primary transfer roll, 28: belt position detection sensor, 29: transfer roll, 30: secondary transfer roll, 30a: Support shaft, 30b: elastic base layer, 30c: surface layer, 31: power supply roll, 36: sheet storage tray, 36 to 38: roll pair, 40: fixing device, 41: heating roll, 42: pressure roll, 43 : Discharge roll, 50: intermediate transfer belt cleaning device, 90: transfer device, 95: transfer belt, 100: secondary transfer belt, 101: support roll, 1 6: the second transfer belt cleaning device, C: conveying direction of the transfer belt, E: shear stress, K: cracks, P: recording sheet (recording paper, recording medium), T: the toner image
Claims (6)
前記転写ロールは、支持軸と、該支持軸の外側の弾性基材層と、該弾性基材層の表面に該弾性基材層よりも高い硬度の少なくとも1層以上の表面層とを有することを特徴とする転写装置。 An image carrier, a transfer belt that conveys a recording medium between the image carrier, and a transfer roll that is disposed to face the image carrier and rotatably stretches the transfer belt. In the transfer device for transferring the toner image on the image carrier to a recording medium,
The transfer roll has a support shaft, an elastic substrate layer outside the support shaft, and at least one surface layer having a hardness higher than that of the elastic substrate layer on the surface of the elastic substrate layer. A transfer device characterized by.
式1: (H2/33)×(91−H2)< H1 < H2
の関係にあることを特徴とする転写装置。 2. The transfer device according to claim 1, wherein the hardness (H 1 ) of the elastic base material layer measured by the type C hardness test of JIS K7312 and the hardness of the surface layer measured by the type C hardness test (2). H 2 )
Formula 1: (H 2/33) × (91-H 2) <H 1 <H 2
A transfer device characterized by the following relationship:
An image forming apparatus comprising an image forming unit, the transfer device according to claim 1, and a fixing unit, wherein the image carrier is a photoconductor, and the image forming unit An image forming apparatus for transferring a toner image formed on the photoreceptor using a transfer device to a recording medium using the transfer device, and fixing the toner image transferred on the recording medium using the fixing unit .
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