JP2006145805A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスの画像形成装置に関し、さらに、詳しくは、中間転写ベルト等の中間転写体、感光体ドラム等の像担持体、像担持体から中間転写体へトナーを移動させる転写ローラ等の転写装置およびこれらを組み合わせた転写方式に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, and a facsimile. More specifically, the present invention relates to an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt, an image carrier such as a photosensitive drum, and an intermediate transfer from an image carrier. The present invention relates to a transfer device such as a transfer roller that moves toner to a body, and a transfer system that combines them.
像担持体から中間転写体や記録材へトナー像を転写する手段としては、大別して、コロトロンなどによる非接触バイアス印加方式と転写ローラなどによる接触バイアス印加方式がある。近年では、バイアス印加時のオゾンの発生量が少ないことや、中間転写体や記録材の搬送(補助)手段を兼ねられることなどから、接触方式が用いられることが多い。
転写ローラを用いた場合は、中間転写ベルトを間に挟んで、感光体ドラムにローラを押し当てる構成になる。ただし、このように感光体ドラムと中間転写ベルトを接触させて転写プロセスを行う場合は、「虫喰い」と呼ばれる異常画像が発生するおそれがある。「虫喰い」とは、文字や細線などのトナー像を転写する際に、トナー像のエッジ部分はきれいに転写されるが、像の中央部分が転写されずに、白く抜けてしまう現象である。
Means for transferring a toner image from an image carrier to an intermediate transfer member or a recording material are roughly classified into a non-contact bias application method using a corotron and a contact bias application method using a transfer roller. In recent years, the contact method is often used because of the small amount of ozone generated when a bias is applied and because it also serves as a transfer (auxiliary) means for an intermediate transfer member and a recording material.
When the transfer roller is used, the roller is pressed against the photosensitive drum with the intermediate transfer belt interposed therebetween. However, when the transfer process is performed by bringing the photosensitive drum and the intermediate transfer belt into contact with each other as described above, an abnormal image called “worm biting” may occur. “Insect bite” is a phenomenon in which when transferring a toner image such as characters and fine lines, the edge portion of the toner image is transferred cleanly, but the central portion of the image is not transferred and falls out white.
この虫喰いの発生原因には、大きく二つのメカニズムがある。ひとつは、転写電界がトナー像のエッジ部分に集中してかかってしまう「エッジ効果」である。その結果、トナー像中央部分のトナーにはエッジ部分ほど十分な電界が印加されずに、トナーが転写されづらくなる。もうひとつは、転写の際に感光ドラム上のトナー層に圧力がかかることで、「パッキング」と呼ばれるトナーの凝集が起こることによる。転写前のトナー層は、トナー粒子間に適度な空隙を持って層を成しているが、転写の際に圧力が加わるとギュッと押し固められる力が加わる。このとき、エッジ部分のトナーはトナー層のない周辺部分に崩れるようにして圧力を分散することができるが、中央部分のトナーは加わった圧力を逃がすことができず、固められて凝集してしまう。このようにしてパッキングされたトナーは感光体ドラム表面との付着力が増し、転写電界を加えても中間転写ベルト側に移動することができずに、「虫喰い」となってしまう。
「虫喰い」を防ぐためには、上記発生原因を抑える手段、もしくは発生原因があってもそれを打ち破って転写する手段、が必要である。しかし、エッジ効果については電磁気学に則った物理現象であり、転写ローラ幅にわたって一様に転写電界を印加する以上、防ぎようがない。
There are two main mechanisms for the occurrence of this insect eater. One is an “edge effect” in which a transfer electric field concentrates on an edge portion of a toner image. As a result, a sufficient electric field is not applied to the toner at the center portion of the toner image as much as the edge portion, and the toner becomes difficult to be transferred. The other is that toner is agglomerated as “packing” by applying pressure to the toner layer on the photosensitive drum during transfer. The toner layer before transfer forms a layer with appropriate gaps between toner particles. However, when pressure is applied during transfer, a force that is tightly pressed is applied. At this time, the toner at the edge portion can be dispersed so as to collapse to the peripheral portion without the toner layer, but the toner at the central portion cannot release the applied pressure, and is solidified and aggregated. . The toner packed in this way has increased adhesion to the surface of the photosensitive drum, and even if a transfer electric field is applied, it cannot move to the intermediate transfer belt side, and becomes “worm bite”.
In order to prevent “worm biting”, it is necessary to have means for suppressing the above-mentioned cause of occurrence or means for transcribing and transferring the cause of occurrence. However, the edge effect is a physical phenomenon according to electromagnetism, and cannot be prevented as long as the transfer electric field is uniformly applied across the width of the transfer roller.
「虫喰い」の防止策としては、以下のようなものが考えられる。
1.パッキングを極力抑えるために、転写圧(感光ドラムに対する転写ローラの当接圧)を弱める。
2.パッキングを抑えるために、トナーそのものに凝集しにくい特性を持たせる。(樹脂同士が直接接触しないために添加剤を工夫したり、円形度の高い形状にしたりする。重合トナーの使用など。)
3.中間転写ベルトの表面状態を制御することでドラムよりもベルトに対する付着力を上げ、パッキングしたトナーでも中間転写ベルト側へ移動するようにする。(摩擦係数、表面自由エネルギー、表面張力などを制御する。)
4.感光ドラム表面と中間転写ベルト表面の移動速度(線速)を異ならせることで、トナー層にせん断力を働かせて、トナーを移動させる。
従来提案されている虫喰い防止技術のほとんどが、これらうちのどれか、もしくは複数の方法を採用したものである。特に、線速に差を設けることを特徴とした技術が以下のように開示されている。
特許文献1では、像担持体に対して転写材を1.002倍〜1.02倍の線速に設定し、かつ転写圧を10〜70g/cmとする技術が開示されている。
特許文献2では、摩擦係数の大小関係を、像担持体≦中間転写体≦記録材とし、かつ像担持体と中間転写体の間に線速差をつける技術が開示されている。
特許文献3では、感光体と中間転写体とに線速比0.9%以上の差をつけ、かつ形状係数134以下で平均粒径が5μm〜9μmのトナーを用い、かつ感光体表面の動摩擦係数を0.9以下とする技術が開示されている。
The following can be considered as measures to prevent “worm eaters”.
1. In order to suppress the packing as much as possible, the transfer pressure (contact pressure of the transfer roller against the photosensitive drum) is weakened.
2. In order to suppress packing, the toner itself has a characteristic that it is difficult to aggregate. (Since the resins are not in direct contact with each other, the additive is devised or the shape is made to have a high degree of circularity. Use of polymerized toner, etc.)
3. By controlling the surface state of the intermediate transfer belt, the adhesion force to the belt is increased rather than the drum, and the packed toner is also moved to the intermediate transfer belt side. (Controls friction coefficient, surface free energy, surface tension, etc.)
4). By changing the moving speed (linear speed) between the surface of the photosensitive drum and the surface of the intermediate transfer belt, the toner is moved by applying a shearing force to the toner layer.
Most of the insect biting prevention techniques that have been proposed heretofore employ one or more of these methods. In particular, a technique characterized by providing a difference in linear velocity is disclosed as follows.
In
しかしながら、従来技術である上記1〜4を用いても虫喰いが改善しないことがある。本発明者らの実験では、線速差をつけることで、虫喰いが悪化してしまうものもあった。
虫喰いに対する詳細な実験を行った結果、定性的に下記のことが判明した。
1.線速差は、感光体ドラムよりも中間転写ベルトが速くなるように設定する必要があり、速度比よりも実際の速度の差が重要である。理由は、ドラムよりベルトの線速を早くすると、ドラム上のトナーはニップ部通過中にベルト進行方向にせん断力を受ける上に、ドラムからベルトへと転写されるときの単位面積あたりのトナー粒子の数が減るので、ニップ部では実効的にトナー層が薄くなり、パッキングが起こりづらくなる。一方、ベルト線速を遅くしてしまった場合は、ベルト進行方向とは逆方向にせん断力が働くものの、先ほどと逆の現象で、ニップ部での実効的なトナー層が厚くなり、ひどいパッキングを起こしてしまうため、虫喰いは改善されない。また、比よりも差が重要なのは、上記原理で虫喰いが改善されていることを考えれば当然である。せん断力やトナー層を薄くする効果は、単位時間あたりドラムに対してどれだけベルトが先に進むかによって決まるからである。比で設定してしまうと、画像形成装置のプロセス線速によって効果の程度が左右されてしまう。
However, insect bite may not be improved even if the above-mentioned 1 to 4 are used. In the experiments by the present inventors, there were some cases in which insect bite deteriorated by giving a linear velocity difference.
As a result of detailed experiments on insect eaters, the following was qualitatively found.
1. The linear speed difference needs to be set so that the intermediate transfer belt is faster than the photosensitive drum, and the actual speed difference is more important than the speed ratio. The reason is that when the linear velocity of the belt is faster than that of the drum, the toner on the drum receives a shearing force in the belt traveling direction while passing through the nip portion, and toner particles per unit area when transferred from the drum to the belt Therefore, the toner layer is effectively thinned at the nip portion, and packing is difficult to occur. On the other hand, if the belt linear velocity is slowed down, the shearing force works in the direction opposite to the belt traveling direction, but the reverse phenomenon causes the effective toner layer at the nip to thicken, resulting in terrible packing. Insect eaters are not improved. Further, the difference is more important than the ratio, as a matter of course, considering that the insect eating is improved by the above principle. This is because the shearing force and the effect of thinning the toner layer are determined by how much the belt advances with respect to the drum per unit time. If the ratio is set, the degree of the effect depends on the process linear velocity of the image forming apparatus.
2.線速差をつけるだけでは虫喰い改善効果は得られない。感光ドラムよりも中間転写ベルトの動摩擦係数が大きくなければならず、同等か逆に小さい場合には、むしろ虫喰いは線速差をつけることで悪化する。理由は、せっかく線速差をつけることでせん断力を働かせたり、パッキングを極力抑えても、トナーの付着しやすさのパラメータの1つである動摩擦係数が感光ドラムの方が大きければ、ニップ出口でドラムとベルトが別れるときに、トナーがドラム側に残りやすくなってしまう。せん断力がかかったときに、ベルト側にトナーが転写されるためには、ベルトの動摩擦係数が大きい必要がある。
3.転写時にトナーに加わる圧力が大きく、過剰なパッキングがおこると、他のプロセス条件を変化させても虫喰いは完全に改善されない。
2. Simply adding a linear speed difference does not provide a bug-eating improvement effect. The dynamic friction coefficient of the intermediate transfer belt must be larger than that of the photosensitive drum, and if it is equal or conversely small, the insect bite is worsened by providing a linear speed difference. The reason is that if the photosensitive drum has a larger coefficient of dynamic friction, which is one of the parameters for ease of toner adhesion, even if the shear force is applied by making a difference in linear velocity or packing is minimized, the nip exit When the drum and the belt are separated, the toner tends to remain on the drum side. In order for toner to be transferred to the belt side when a shearing force is applied, the dynamic friction coefficient of the belt needs to be large.
3. If the pressure applied to the toner during transfer is excessive and excessive packing occurs, insect biting will not be improved completely even if other process conditions are changed.
上記問題点に鑑み、本発明は、定性的な傾向を元に更に実験を重ねて得た各転写プロセス条件を、定量性を持たせて設定することで、虫喰い画像のない良好な画像を提供することにある。 In view of the above problems, the present invention sets each transfer process condition obtained by further experiments based on a qualitative tendency to have a quantitative property, so that a good image without a worm-eating image can be obtained. It is to provide.
上記課題を解決するために、本発明は以下のことを特徴とする。
1.本発明の画像形成装置は、回転することで繰り返し使用可能な機構を有し、潜像を担持することのできる像担持体と、帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、像担持体に接触しつつ表面移動する中間転写体と、 像担持体と中間転写体との間に転写電界を形成して、像担持体に形成されたトナー像を、中間転写体上に転写する一次転写ローラと、中間転写体上に保持されたトナー像を様々なサイズの記録材上に転写する二次転写ローラとを有する画像形成装置おいて、前記像担持体と前記中間転写体との線速差が0.7mm/s以上であり、かつ、動摩擦係数の差が0.03以上であり、かつ、一次転写ローラの一次転写圧が15N/m以下であることを特徴とする。
2.前記中間転写体がベルト部材であって、ベルト部材のヤング率が5000Mpa以下であることを特徴とする。
3.前記一次転写ローラの硬度がアスカーC60°以下であることを特徴とする。
4.前記動摩擦係数の制御を、像担持体または中間転写体の少なくともどちらか1つに潤滑剤を塗布することにより行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by the following.
1. The image forming apparatus of the present invention has a mechanism that can be repeatedly used by rotating, and an image carrier capable of carrying a latent image, and a charging member in contact with or close to the surface of the image carrier. A charging device for charging the toner, a latent image forming device for forming a latent image on the image carrier, a developing device for developing toner by attaching the toner to the latent image on the image carrier, and a surface movement while contacting the image carrier An intermediate transfer member, a primary transfer roller that forms a transfer electric field between the image carrier and the intermediate transfer member, and transfers a toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer member; In an image forming apparatus having a secondary transfer roller for transferring a toner image held on a recording material of various sizes, a linear velocity difference between the image carrier and the intermediate transfer member is 0.7 mm / s. And the difference in coefficient of dynamic friction is 0.03 or more, and the primary The primary transfer pressure of the transfer roller is 15 N / m or less.
2. The intermediate transfer member is a belt member, and a Young's modulus of the belt member is 5000 Mpa or less.
3. The primary transfer roller has a hardness of Asker C of 60 ° or less.
4). The dynamic friction coefficient is controlled by applying a lubricant to at least one of the image carrier and the intermediate transfer member.
本発明により、トナーのパッキングを抑え、かつ、せん断力で中間転写体へトナー像を転写することができるので、虫喰いのない良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
また、虫食いや放電現象に余裕を持たせることができ、像担持体と中間転写体との適正な動摩擦係数を簡易で安価に実現することのできる画像形成装置を提供することができる。
According to the present invention, since toner packing can be suppressed and a toner image can be transferred to an intermediate transfer member with a shearing force, an image forming apparatus capable of obtaining a good image without insect bite can be provided.
Further, it is possible to provide an image forming apparatus capable of providing a margin for worm-eaten and discharge phenomena and capable of realizing an appropriate dynamic friction coefficient between the image carrier and the intermediate transfer member easily and inexpensively.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者は特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明が特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description is an example of the best mode of the present invention, and it is easy for those skilled in the art to make other embodiments within the scope of the claims by making changes and modifications within the scope of the claims. However, this does not limit the scope of the claims.
図1は、本発明の画像形成装置をフルカラーレーザープリンタに適用した例を示す全体構成図である。図2は、図1の画像形成装置の主要部を拡大して示す図である。
ここでは、フルカラーレーザープリンタを例に挙げて説明する。画像形成装置は、画像形成部1、書き込みユニット2、給紙トレイ3、紙搬送部4、定着装置5からなる。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト501を備えている。中間転写ベルト501は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、4つのローラ502、503、508、509に掛け回して支持され、図中矢印A方向に回転駆動される。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example in which the image forming apparatus of the present invention is applied to a full-color laser printer. FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of the image forming apparatus shown in FIG.
Here, a full color laser printer will be described as an example. The image forming apparatus includes an
The image forming apparatus includes an
中間転写ベルト501の下方にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナーに対応した4つの作像ユニットが中間転写ベルト501のベルト面に沿って並んでいる。各作像ユニットは感光体101、102、103、104を有し、各感光体の周りには、感光体表面に電荷を与える帯電装置201、202、203、204、感光体表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置401、402、403、404、トナー像転写後の感光体表面のクリーニングをするクリーニング装置301、302、303、304がそれぞれ配置されている。
また、4つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する書き込みユニット2が備えられている。
中間転写ベルト501を挟んで、各感光体と対向する位置には、感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト501上に一次転写する一次転写ローラ507、506、505、504がそれぞれ配置されている。一次転写ローラは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
Below the
Below the four image forming units, there is provided a
中間転写ベルト501のローラ502で支持された部分の外側には、二次転写ローラ600が圧接されている。二次転写ローラ600は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ600と中間転写ベルト501との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト501上のトナー像が転写紙に転写される。
中間転写ベルト501のローラ509で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト501の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置520が設けられている。
二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙に半永久的に定着させる定着装置5が備えられている。
画像形成装置の下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す給紙トレイ3が備えられている。
The
An intermediate transfer
Above the secondary transfer unit, a fixing
Below the image forming apparatus, there is provided a
以上の構成からなる画像形成装置の動作について説明する。パソコン等の外部装置から画像形成装置に画像信号が入力されると、図示しない画像信号処理部でこの画像信号をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に変換したデジタル画像信号を作成し、書き込みユニット2にその画像信号を送る。
感光体101、102、103、104は、それぞれの表面が帯電装置201、202、203、204によって均一に帯電される。そして、書き込みユニット2が各色の画像信号に基づき、対応する感光体の表面を露光して各感光体に潜像を形成する。
The operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described. When an image signal is input from an external device such as a personal computer to the image forming apparatus, a digital image signal obtained by converting the image signal into four colors of yellow, magenta, cyan, and black is created and written by an image signal processing unit (not shown). The image signal is sent to
The surfaces of the
各感光体表面に形成された潜像は、各現像装置401、402、403、404によってそれぞれ現像され、各色のトナー像となる。そして、各感光体上に担持されたトナー像は、感光体と中間転写ベルト501との接触部において、トナーの極性と逆の極性の一次転写電圧が印加された各一次転写ローラ507、506、505、504により、矢印A方向に移動する中間転写ベルト501表面に順次重ね合わせて一次転写される。トナー像が一次転写された後の各感光体は、次の画像形成プロセスに備えて、それぞれクリーニング装置301、302、303、304によって表面がクリーニングされる。
The latent images formed on the surfaces of the photoconductors are developed by the developing
このようにして中間転写ベルト501上には4色のトナー像が重ね合わされて、最終的にカラートナー像ができ、中間転写ベルト501の移動に従って二次転写部に達する。
一方、給紙トレイ3に載置された転写紙は、その一枚が給紙コロによって給紙され、レジストローラまで搬送されて待機する。レジストローラは、中間転写ベルト501上のカラートナー像が二次転写部に到達するタイミングに合わせて転写紙を送り出す。そして、二次転写部において、一次転写電圧と同極性の電圧が印加された二次転写ローラ600により、中間転写ベルト501上のカラートナー像が転写紙に一括して二次転写される。二次転写後の中間転写ベルト501は、中間転写ベルトクリーニング装置520によってその表面に残留するトナーがクリーニングされる。
カラートナー像が転写された転写紙は、その後定着装置5に搬送され、そこで定着ベルトと加圧ローラとのニップを通過することで、熱と圧によって最終的なカラー画像が定着される。カラー画像が形成された転写紙は排紙ローラにより排出される。
In this manner, the four color toner images are superimposed on the
On the other hand, one of the transfer sheets placed on the
The transfer paper onto which the color toner image has been transferred is then conveyed to the
図3は、図2のブラック(K)ステーションの一次転写部を拡大した図である。ブラックステーションについて説明する。なお、他色ステーションでも以下の説明は同様である。感光体ドラム104と中間転写ベルト501はそれぞれ不図示の駆動モータにより、感光ドラム104は時計回りに、中間転写ベルト501は図の右方向に、駆動・回転される。その線速をそれぞれ独立に設定できる構成となっており、感光ドラム104に対して中間転写ベルト501の線速を0.7mm/s以上、例えば、2mm/s速く設定する。一次転写ローラ504は、中間転写ベルト501に連れ回ることで、中間転写ベルト501と同じ線速で反時計回りに回転する。もちろん、独立駆動でも、中間転写ベルト501と同駆動でも、また中間転写ベルト501に連れ回る構成でもよい。さらに、感光ドラム104表面の動摩擦係数μ104と中間転写ベルト表面の動摩擦係数μ501との間に、μ501−μ104≧0.03の関係が成り立つようにする。例えば、μ104=0.2、μ105=0.3とすればよい。さらに、一次転写ローラ504を感光ドラム104に向かって押し付ける不図示のバネを使用して、15N/m以下の転写圧を得るようにする。例えば、長さ200mm、重さ100gの一次転写ローラ504を、1Nのバネで感光ドラム104に当接すれば、転写圧約9.7N/mが得られる。
FIG. 3 is an enlarged view of a primary transfer portion of the black (K) station in FIG. The black station will be described. The following description is the same for other color stations. The
図4は、虫喰いに対する、線速差と動摩擦係数差の寄与を示す図である。横軸を線速差、縦軸を虫喰いランクとして、動摩擦係数差を0.01および0.03のときの実験結果を示している。転写圧は8.5N/mに固定している。この実験により、線速差が0.7mm/s以上、かつ、動摩擦係数差が0.03以上を満たすときに、虫喰いランク4の許容レベルとなる。
FIG. 4 is a diagram showing the contribution of the linear velocity difference and the dynamic friction coefficient difference to the insect eater. The horizontal axis is the linear velocity difference, the vertical axis is the insect bite rank, and the experimental results when the dynamic friction coefficient difference is 0.01 and 0.03 are shown. The transfer pressure is fixed at 8.5 N / m. According to this experiment, when the linear velocity difference is 0.7 mm / s or more and the dynamic friction coefficient difference is 0.03 or more, the
図5は、虫喰いに対する、転写圧の寄与を示す図である。線速差1.5mm/s、かつ、動摩擦係数差0.11という、図4で虫喰いランク5で、十分に安定している条件で、転写圧を振った実験結果が図5であるが、転写圧が15N/mより大きい範囲では、虫喰いランクの低下が見られる。
以上により、一次転写圧を15N/mとすることで、感光体に対する中間転写体の線速差を0.7mm/s以上、かつ、動摩擦係数差を0.03以上と設定することにより、トナーのパッキングを抑え、かつ、せん断力で中間転写体へトナー像を転写することができるので、虫喰いのない良好な画像が得られる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the contribution of transfer pressure to insect eaters. FIG. 5 shows the experimental results when the transfer pressure is varied under the condition that the linear velocity difference is 1.5 mm / s and the dynamic friction coefficient difference is 0.11 and the worm-eating
As described above, by setting the primary transfer pressure to 15 N / m, the linear velocity difference between the intermediate transfer member and the photosensitive member is set to 0.7 mm / s or more, and the dynamic friction coefficient difference is set to 0.03 or more. Since the toner image can be transferred to the intermediate transfer member with a shearing force, a good image free from insect biting can be obtained.
図6は、虫喰いに対する、中間転写ベルトのヤング率の寄与を示す図である。図4でランク5を示す条件である線速差1.5mm/s、動摩擦係数差0.1、転写圧8.5N/mという条件で、中間転写ベルトのヤング率を変えてプロットしたグラフである。5000Mpaを超えるとランクが5を下回り、許容レベルではあるものの、余裕度がなくなってしまうことが分かる。従って、余裕度を考慮して、中間転写ベルト501に、例えば、ヤング率4000Mpaのベルトを使用する。
中間転写ベルトのヤング率(硬度)を5000Mpa以下にすることで、トナー層に対するベルト表面形状の追従性を持たせることができ、トナー層に加わる実効的な圧力を軽減し、より虫喰いに対して余裕度の高い構成とすることができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the contribution of the Young's modulus of the intermediate transfer belt to the insect eater. FIG. 4 is a graph in which the Young's modulus of the intermediate transfer belt is changed and plotted under conditions of a linear speed difference of 1.5 mm / s, a dynamic friction coefficient difference of 0.1, and a transfer pressure of 8.5 N / m, which are the
By setting the Young's modulus (hardness) of the intermediate transfer belt to 5000 MPa or less, the belt surface shape can be made to follow the toner layer, the effective pressure applied to the toner layer is reduced, and the insect bite is more resistant to insect biting. Therefore, a configuration with a high margin can be obtained.
図7は、転写性に対する、一次転写ローラ硬度の寄与を示す図である。ベタ画像を転写した後の転写性ランクを縦軸に、一次転写ローラのローラ硬度を横軸にとったものであるが、60°付近から転写性ランクの低下が見られる。これは、ローラの硬度が高くなると、感光体ドラムとのニップ幅が減り、放電現象が起こりやすくなり、転写性が不十分となるからである。従って、一転写ローラ504、505、506、507に、例えば、アスカーC40°のスポンジローラを使用する。
一次転写ローラの硬度をアスカーC60°以下とすることで、感光体と中間転写ベルトとの間のニップ幅を広げる効果が生まれる。また、虫喰いを改善するために転写圧を15N/m以下としたことにより、ニップ幅が減少することで起こりやすくなる放電現象の発生に対する余裕度を上げることができる。
FIG. 7 is a diagram showing the contribution of the primary transfer roller hardness to the transferability. The transferability rank after the solid image is transferred is plotted on the vertical axis, and the roller hardness of the primary transfer roller is plotted on the horizontal axis. A drop in transferability rank is observed from around 60 °. This is because when the hardness of the roller is increased, the nip width with the photosensitive drum is reduced, the discharge phenomenon is likely to occur, and the transferability is insufficient. Accordingly, for example, a sponge roller having an Asker C of 40 ° is used as one
By setting the hardness of the primary transfer roller to
図8は、ステアリン酸亜鉛塗布機構を有する感光体ドラムのクリーニング装置の拡大図である。感光体ドラム101〜104のクリーニング装置301〜304に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛塗布機構を設けて、感光体ドラム101〜104に塗布する。ステアリン酸亜鉛を固形化した固形潤滑剤312を回転可能な塗布ブラシ311にバネ313で押圧することで、塗布ブラシ311はステアリン酸亜鉛の粒子を掻き取り、感光体ドラム104に連続的に持続して塗布することができる。なお、中間転写ベルト501にステアリン酸亜鉛を塗布したい場合は、中間転写ベルトのクリーニング装置520に同様の構成を持たせればよい。
感光体と中間転写ベルトとの動摩擦係数を上記の所定の関係に保つために、これらの材料の選択や表面形状等により実現する場合は、材料の選択に対して厳しい制限が加わったり、表面加工のためにコストアップになる傾向がある。そこで、潤滑剤塗布を行うことで、より容易で安価に動摩擦係数の制御を行うことができ、虫喰い画像を改善することができるようになる。
FIG. 8 is an enlarged view of a cleaning device for a photosensitive drum having a zinc stearate coating mechanism. The
In order to keep the dynamic friction coefficient between the photoconductor and the intermediate transfer belt in the above-mentioned predetermined relationship, when the selection is made by the selection of these materials or the surface shape, severe restrictions are imposed on the selection of the materials, or surface processing is performed. There is a tendency to increase costs. Therefore, by applying the lubricant, the dynamic friction coefficient can be controlled more easily and inexpensively, and the worm-eaten image can be improved.
1 画像形成部
2 書き込みユニット
3 給紙トレイ
4 紙搬送部
5 定着装置
101、102、103、104 感光体ドラム(順にY、C、M、K)
301、302、303、304 クリーニング装置(順にY、C、M、K)
311 潤滑剤塗布ブラシ
312 固形潤滑剤
313 バネ
501 中間転写ベルト
504、505、506、507 一次転写ローラ(順にK、M、C、Y)
520 中間転写ベルトのクリーニング装置
600 二次転写ローラ
DESCRIPTION OF
301, 302, 303, 304 Cleaning device (Y, C, M, K in order)
311
520 Intermediate Transfer
Claims (4)
帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて像担持体を帯電する帯電装置と、
像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、
像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、
像担持体に接触しつつ表面移動する中間転写体と、
像担持体と中間転写体との間に転写電界を形成して、像担持体に形成されたトナー像を、中間転写体上に転写する一次転写ローラと、
中間転写体上に保持されたトナー像を様々なサイズの記録材上に転写する二次転写ローラと を有する画像形成装置おいて、
前記像担持体と前記中間転写体との線速差が0.7mm/s以上であり、かつ、動摩擦係数の差が0.03以上であり、かつ、一次転写ローラの一次転写圧が15N/m以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that has a mechanism that can be repeatedly used by rotating and that can carry a latent image;
A charging device that charges the image carrier by bringing the charging member into contact with or close to the surface of the image carrier; and
A latent image forming apparatus for forming a latent image on an image carrier;
A developing device for developing the toner by attaching toner to the latent image on the image carrier;
An intermediate transfer member that moves on the surface while in contact with the image carrier;
A primary transfer roller that forms a transfer electric field between the image carrier and the intermediate transfer member, and transfers the toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer member;
In an image forming apparatus having a secondary transfer roller for transferring a toner image held on an intermediate transfer member onto a recording material of various sizes,
The linear velocity difference between the image carrier and the intermediate transfer member is 0.7 mm / s or more, the difference in coefficient of dynamic friction is 0.03 or more, and the primary transfer pressure of the primary transfer roller is 15 N / s. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is m or less.
前記中間転写体がベルト部材であって、ベルト部材のヤング率が5000Mpa以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The intermediate transfer member is a belt member, and the Young's modulus of the belt member is 5000 Mpa or less.
前記一次転写ローラの硬度がアスカーC60°以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The image forming apparatus, wherein the primary transfer roller has an Asker C of 60 ° or less.
前記動摩擦係数の制御を、像担持体または中間転写体の少なくともどちらか1つに潤滑剤を塗布することにより行う
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus, wherein the dynamic friction coefficient is controlled by applying a lubricant to at least one of an image carrier and an intermediate transfer member.
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-
2004
- 2004-11-19 JP JP2004335309A patent/JP2006145805A/en active Pending
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