JP2007086814A - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体、中間転写ベルト等の可視像担持ベルトから転写紙等の転写体にトナー像等の可視像を転写する転写装置、及びこれを備えるファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a transfer device for transferring a visible image such as a toner image from a visible image carrier belt such as a photosensitive member or an intermediate transfer belt to a transfer member such as transfer paper, and a facsimile, printer, copier, etc. provided with the transfer device The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、この種の転写装置として、図4に示す転写装置が知られている。図において、この転写装置100は、可視像担持ベルトとしての中間転写ベルト101、転写電流付与部材である2次転写バイアスローラ102、これに2次転写バイアスを付与する図示しない2次転写バイアス電源、2次転写対向ローラ103、駆動ローラ104、張架ローラ105、1次転写バイアスローラ106、1次転写アースローラ107などで構成されている。
Conventionally, a transfer device shown in FIG. 4 is known as this type of transfer device. In the figure, a
上記中間転写ベルト101は、これら2次転写対向ローラ103、駆動ローラ104、張架ローラ105、1次転写バイアスローラ106、1次転写アースローラ107に張架されながら、駆動ローラ104によって図中矢印B方向に回転駆動せしめられる。この中間転写ベルト101における1次転写バイアスローラ106と1次転写アースローラ107との間に位置する部分は、両ローラによって画像形成装置の感光体ドラム1に向けて付勢されることで、感光体ドラム1に積極的に密着せしめられて1次転写位置を形成している。
The
この1次転写位置では、1次転写バイアスローラ106から中間転写ベルト101に1次転写電流が付与されることで、両者間に1次転写電界が形成される。中間転写ベルト101に付与された1次転写電流の多くは、1次転写アースローラ107を経由してアースに導かれる。
At the primary transfer position, a primary transfer electric field is formed between the primary
上記2次転写対向ローラ103は、2次転写バイアスローラ102との間に中間転写ベルト101を間に挟み込んで転写位置である2次転写ニップを形成している。この2次転写ニップでは、2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101へと印加されるトナーとは逆極性の2次転写バイアスによって2次転写電界が形成される。
The secondary
上記駆動ローラ104、張架ローラ105は、それぞれ上記2次転写ニップよりも下流側、上流側(以下、単にニップ下流側、ニップ上流側という)で中間転写ベルト101の裏面に接触し、中間転写ベルト101の残留電荷をアースに導くようになっている。
The
上記中間転写ベルト101は、その回転駆動に伴って上記1次転写位置を通過する際に、上記1次転写電界の作用などによって感光体ドラム1上からトナー像が1次転写される。1次転写されたこのトナー像は、中間転写ベルト101の回転に伴って上記2次転写ニップ内に進入する。
When the
一方、画像形成装置の図示しない給紙手段は、転写紙10を上記トナー像と重ね合わせ得るタイミングで上記2次転写ニップに向けて送り込む。2次転写ニップで転写紙10に重ね合わされたトナー像は、ニップ内圧力や上記2次転写電界などの作用によって中間転写ベルト101から転写紙10へと2次転写される。
On the other hand, a sheet feeding unit (not shown) of the image forming apparatus feeds the
かかる構成の転写装置100において、上記2次転写バイアス電源が2次転写バイアスローラ102に所定の電圧値の2次転写バイアスを付与するものである場合、中間転写ベルト101の電気抵抗が環境変動に伴って変化すると、2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101へと流れる2次転写電流が変化してしまう。このように2次転写電流が変化すると、2次転写性能が不安定になって安定した品質の2次転写像が得られなくなってしまう。
In the
そこで、2次転写バイアス電源を定電流制御して2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101に流れる2次転写電流を一定にする転写装置が知られている。かかる転写装置では、中間転写ベルト101の電気抵抗の変動にかかわらず、中間転写ベルト101に一定の2次転写電流を付与することができる。
Therefore, a transfer device is known in which the secondary transfer bias power source is controlled at a constant current so that the secondary transfer current flowing from the secondary
ところが、2次転写電流をこのように定電流制御していても、温度や湿度の環境によっては、2次転写性能を不安定にする場合があった。 However, even if the secondary transfer current is controlled at such constant current, the secondary transfer performance may become unstable depending on the temperature and humidity environment.
そこで、本発明者は温度や湿度の環境によって2次転写性能を不安定にしてしまう原因について鋭意研究した結果、次のような現象を見出した。即ち、図4に示した転写装置において、中間転写ベルト101に供給された2次転写電流は、図5に示すように、ベルト内をニップ下流側に伝わって駆動ローラ104に流れ込む下流側電流A1と、ニップ内でベルト厚み方向に伝わって2次転写対向ローラ103に流れ込むニップ電流A2と、ベルト内をニップ上流側に伝わって張架ローラ105に流れ込む上流側電流A3とに分流する。これら下流側電流A1、ニップ電流A2、上流側電流A3には、それぞれ下流側抵抗R1、ニップ抵抗R2、上流側抵抗R3がそれぞれ作用する。この下流側抵抗R1とは、図6に示すように、中間転写ベルト101の2次転写ニップから駆動ローラ104との接触位置までの長さL1分における電気抵抗と、駆動ローラ104の電気抵抗との和のことである。また、ニップ抵抗R2とは、中間転写ベルト101の厚み分における電気抵抗と、2次転写対向ローラ103の電気抵抗との和のことである。また、上流側抵抗R3とは、中間転写ベルト101の2次転写ニップから張架ローラ105との接触位置までの長さL2分における電気抵抗と、張架ローラ105の電気抵抗との和のことである。
Therefore, as a result of earnest research on the cause of unstable secondary transfer performance due to temperature and humidity environments, the present inventors have found the following phenomenon. That is, in the transfer device shown in FIG. 4, the secondary transfer current supplied to the
環境変動に伴う電気抵抗の変化は、中間転写ベルト101のみならず、2次転写対向ローラ103、駆動ローラ104、張架ローラ105でも生ずる。これらローラのうち少なくとも1つが、他のものと異なった変化率で電気抵抗を変化させると、上記電気抵抗R1からR3までの和である全抵抗R0に対し、上記ニップ抵抗R2の占める割合が変化する。環境がこの割合を増加させるように変化すると、当然ながら上記ニップ電流A2が減少する。そして、この減少量が所定の値に達すると、トナーを2次転写ニップで中間転写ベルト101から転写紙10に移動させるための静電力が不足して、転写量不足になってしまうことがわかった。特に、画像のベタ部など比較的トナーの付着量が多い部分では、静電力の不足によって転写量不足を発生させ易く画像がぼそつく傾向にあった。また、環境が上記ニップ電流A2を増加させるように変化し、この増加量が所定の値に達すると、トナーに正規極性とは逆極性の電荷が注入されてしまう。そして、このことにより、画像が部分的に転写されずに白抜けとなって現れてしまうことがわかった。特に、ハーフトーン部など比較的トナーの付着量が少ない部分では、トナー粒子1個あたりの電荷注入量がベタ部よりも多くなって白抜けが生じ易くなる傾向にあった。
Changes in electrical resistance due to environmental fluctuations occur not only in the
なお、図4から図6までを用いて、トナーとは逆極性の2次転写バイアスを中間転写ベルト101の転写面に印加する転写装置について説明したが、トナーと同極性の2次転写バイアスを中間転写ベルト101の裏面に印加する転写装置においても同様のぼそつき(転写量不足)が起こり得る。また、駆動ローラ104と張架ローラ105とをそれぞれアース接続した転写装置ではなく、どちらか一方のローラのみをアース接続した転写装置においても、同様のぼそつきや白抜けが起こり得る。また、2次転写ニップを形成する転写装置ではなく、2次転写対向ローラ103の代わりとなる転写位置形成ローラが、2次転写バイアスローラ102と対向しない位置で中間転写ベルト101に接触して2次転写位置を形成する転写装置でも同様のぼそつきや白抜けが起こり得る。更に、トナー像を中間転写ベルト101から転写紙10に2次転写する際に生ずるぼそつきや白抜けについて説明したが、感光体ベルトから転写紙等の転写体に1次転写する際など、可視像を可視像担持ベルトから転写体に転写する際にも、同様のぼそつきや白抜けが生じ得る。
The transfer device that applies the secondary transfer bias having the opposite polarity to the toner to the transfer surface of the
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その第1の目的とするところは、環境変動に起因する転写画像のぼそつきを抑えることができる転写装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and a first object of the present invention is to provide a transfer device capable of suppressing the blurring of a transfer image due to environmental fluctuations.
また、その第2の目的とするところは、上記第1の目的に加えて、環境変動に起因する転写画像の白抜けを抑えることができる転写装置及びこれを備える画像形成装置を提供することである。 In addition to the first object, the second object is to provide a transfer device that can suppress white spots of a transferred image due to environmental fluctuations, and an image forming apparatus including the transfer device. is there.
本発明者は、図4に示した転写装置100と同様の転写装置を用いて、2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101を経由して2次転写対向ローラ103に流れる上記ニップ電流A2の量と、2次転写性能との関係について調査してみた。具体的には、駆動ローラ104や張架ローラ105を、それぞれ固有の電気抵抗を発揮するものに順次交換してニップ抵抗R2と上記全抵抗R0との比率を調整しながら、ニップ電流A2の量を様々な値に調整した。そして、各値のニップ電流A2が流れたときの2次転写像におけるハーフトーン部の白抜けや、ベタ部のぼそつきの有無について調査してみた。この調査結果を次の表1に示す。
表1において、ハーフトーン転写性やベタ部転写性の「○」は白抜けやぼそつきが視認されなかったことを示し、「△」は僅かながら視認されたことを示し、「×」は容易に視認されたことを示す。表1に示すように、ニップ電流A2を4.8[μA]以上に維持すれば、ベタ部のぼそつきを視認させなくなるレベルに抑え得ることがわかる。 In Table 1, “◯” in the halftone transfer property and solid portion transfer property indicates that no white spots or blurs were visually recognized, “Δ” indicates that a slight amount was visually recognized, and “×” indicates Indicates that it was easily viewed. As shown in Table 1, it can be seen that if the nip current A2 is maintained at 4.8 [μA] or more, it can be suppressed to a level at which the blur of the solid portion is not visually recognized.
そこで、上記第1の目的を達成するために、請求項1の発明は、可視像を担持して所定方向に移動する可視像担持ベルトと、該可視像担持ベルトに接触して転写電流を付与する転写電流付与部材と、該可視像担持ベルトに対して該転写電流付与部材との接触面とは反対側の面に接触し、該転写電流を該可視像担持ベルトの厚み方向に導いて該転写電流付与部材との間に転写位置を形成する転写位置形成部材と、該転写位置形成部材とは異なる位置で該可視像担持ベルトに接触して電気的に接地される接地部材とを備え、該可視像担持ベルト上の可視像を該転写位置に搬送されてくる転写体に転写せしめる転写装置において、該転写電流の付与によって該転写位置形成部材に流れる電流の量を、環境変動にかかわらず、4.8[μA]以上に維持させるようにしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the first object, the invention of
この転写装置においては、環境変動にかかわらず、可視像担持ベルトから転写位置形成部材に流れる電流の量を4.8[μA]以上に維持させるようにしている。具体的には、可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材の組み合わせについて、可視像担持ベルトに所定値の転写電流を付与すれば転写位置形成部材に流れる電流の量を環境変動にかかわらず4.8[μA]以上に維持するような抵抗変化特性を発揮するものを用いるなどしている。また、転写位置形成部材に流れる電流の量の検知結果に基づいて転写電流の出力値を制御させることで、転写位置形成部材に流れる電流の量を環境変動にかかわらず4.8[μA]以上に維持させるようにしてもよい。かかる構成においては、表1の「転写ニップ電流A2≧4.8[μA]」という条件を具備するようになり、環境変動に起因する転写画像のぼそつきを視認させなくなるレベルまで抑えることができる。 In this transfer apparatus, the amount of current flowing from the visible image carrying belt to the transfer position forming member is maintained at 4.8 [μA] or more regardless of environmental changes. Specifically, with respect to the combination of the visible image carrying belt, the transfer position forming member, and the grounding member, if a transfer current of a predetermined value is applied to the visible image carrying belt, the amount of current flowing through the transfer position forming member is changed to the environment. Regardless, a material that exhibits a resistance change characteristic that maintains 4.8 [μA] or more is used. Further, by controlling the output value of the transfer current based on the detection result of the amount of current flowing through the transfer position forming member, the amount of current flowing through the transfer position forming member is 4.8 [μA] or more regardless of environmental fluctuations. You may make it maintain. In such a configuration, the condition “transfer nip current A2 ≧ 4.8 [μA]” in Table 1 is satisfied, and it is possible to suppress the blurring of the transfer image due to environmental fluctuations to a level where it is not visually recognized. it can.
また、上記第2の目的を達成するために、請求項2の発明は、請求項1の転写装置において、上記転写位置形成部材に流れる電流の量を、環境変動にかかわらず、4.8[μA]以上、27.0[μA]以下の範囲に維持させるようにしたことを特徴とするものである。 In order to achieve the second object, according to a second aspect of the present invention, in the transfer device according to the first aspect, the amount of current flowing through the transfer position forming member is 4.8 [ [mu] A] to 27.0 [[mu] A] or less.
この転写装置においては、環境変動にかかわらず、可視像担持ベルトから転写位置形成部材に流れるの量を4.8〜27.0[μA]の範囲に維持することで、環境変動に起因する転写画像のぼそつきに加えて、環境変動に起因する転写画像の白抜けをも視認させなくなるレベルまで抑えることができる。 In this transfer apparatus, the amount of flow from the visible image carrying belt to the transfer position forming member is maintained in the range of 4.8 to 27.0 [μA] regardless of environmental fluctuations, resulting in environmental fluctuations. In addition to the blurring of the transferred image, it can be suppressed to a level at which white spots in the transferred image due to environmental changes are not visually recognized.
請求項3の発明は、請求項2の転写装置であって、使用に適した環境条件が指定され、この環境条件で使用される限りにおいて、上記転写位置形成部材に電流の量を上記範囲に維持させるような抵抗変化特性を発揮する材料で、上記可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材が構成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the transfer device according to the second aspect, an environmental condition suitable for use is specified, and as long as the environmental condition is used, the amount of current in the transfer position forming member is within the above range. The visible image carrying belt, the transfer position forming member, and the grounding member are made of a material that exhibits resistance change characteristics that can be maintained.
この転写装置においては、装置に貼られたシールや取扱説明書に使用に適した温度範囲や湿度範囲が明記されるなどして、使用に適した環境条件が指定されている。一方、中間転写ベルト等の可視像担持ベルト、2次転写対向ローラ等の転写位置形成部材、駆動ローラや張架ローラ等の接地部材は、それぞれ、この環境条件下において、該転写位置形成部材に流れる電流の量を4.8〜27.0[μA]の範囲に維持させるような抵抗変化特性を発揮する。かかる構成では、指定された環境条件下において、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルにまで抑えることができる。 In this transfer apparatus, environmental conditions suitable for use are specified by clearly specifying a temperature range and a humidity range suitable for use in a sticker attached to the apparatus and an instruction manual. On the other hand, a visible image carrying belt such as an intermediate transfer belt, a transfer position forming member such as a secondary transfer counter roller, and a grounding member such as a driving roller and a stretching roller are each transferred under this environmental condition. It exhibits resistance change characteristics that maintain the amount of current flowing in the range of 4.8 to 27.0 [μA]. With such a configuration, under specified environmental conditions, it is possible to suppress the blurring and white spots of the transferred image due to environmental fluctuations to a level at which they cannot be visually recognized.
請求項4の発明は、請求項2の転写装置であって、10[℃]以上40[℃]以下の温度条件において、温度変動にかかわらず上記転写位置形成部材に流れる電流の量を上記範囲に維持させるか、あるいは、15[%]以上80[%]以下の湿度条件において、湿度変動にかかわらず該電流の量を上記範囲に維持させるような抵抗変化特性を発揮する材料で、上記可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材が構成されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the transfer device according to the second aspect, wherein the amount of current flowing through the transfer position forming member regardless of temperature fluctuations in the range of 10 [° C.] to 40 [° C.] in the above range. Or a material exhibiting a resistance change characteristic that maintains the amount of the current in the above range regardless of humidity fluctuations under a humidity condition of 15% to 80%. A visual image carrying belt, a transfer position forming member, and a grounding member are configured.
この転写装置においては、転写装置の一般的な機能保証温度条件下(10〜40[℃])あるいは機能保証湿度条件下(15〜80[%])において、温度変動あるいは湿度変動にかかわらず、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルにまで抑えることができる。 In this transfer apparatus, regardless of temperature fluctuations or humidity fluctuations under the general functional guarantee temperature conditions (10 to 40 [° C.]) or the functional guarantee humidity conditions (15 to 80 [%]) of the transfer apparatus, It is possible to reduce the level of blurring and white spots in the transferred image due to environmental fluctuations to a level at which they cannot be visually recognized.
請求項5の発明は、請求項2の転写装置において、上記転写電流付与部材に上記転写電流を供給する転写電源と、上記電流の量を検知する電流検知手段を設け、該電流検知手段に検知される電流量が上記範囲になるような出力電流の制御を実施させるように該転写電源を構成したことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the transfer device according to the second aspect, a transfer power source that supplies the transfer current to the transfer current applying member and a current detection unit that detects the amount of the current are provided, and the current detection unit detects the transfer current. The transfer power supply is configured to control the output current so that the amount of current applied falls within the above range.
この転写装置においては、可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材のそれぞれの抵抗変化特性を微妙に調整しなくても、上流側電流の量を転写電圧電源の制御によって4.8〜27.0[μA]の範囲内に維持して、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルにまで抑えることができる。 In this transfer apparatus, the amount of upstream current can be controlled by controlling the transfer voltage power source without controlling the resistance change characteristics of the visible image carrying belt, transfer position forming member, and grounding member. By maintaining it within the range of 27.0 [μA], it is possible to reduce the level of blurring and whitening of the transferred image due to environmental fluctuations to a level where they cannot be visually recognized.
請求項6の発明は、可視像担持ベルトに可視像を形成する可視像形成手段と、該可視像を該可視像担持ベルトから転写体に転写する転写装置とを備え、転写によって該転写体上に画像を形成する画像形成装置において、該転写装置として、請求項2、3、4又は5のものを設けたことを特徴とするものである。
The invention of
この画像形成装置では、請求項2の転写装置と同様の作用により、転写装置内の環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルまで抑えることができる。 In this image forming apparatus, by the same operation as that of the transfer apparatus according to the second aspect, it is possible to suppress the blurring and white spots of the transfer image caused by environmental fluctuations in the transfer apparatus to a level at which they cannot be visually recognized.
請求項1、2、3、4又は5の発明によれば、環境変動に起因する転写画像のぼそつきを視認させなくなるレベルまで抑えることができるという優れた効果がある。 According to the first, second, third, fourth, or fifth invention, there is an excellent effect that the blur of the transferred image due to the environmental change can be suppressed to a level where it is not visually recognized.
特に、請求項2、3、4又は5の発明によれば、環境変動に起因する転写画像のぼそつきに加えて、環境変動に起因する転写画像の白抜けをも視認させなくなるレベルまで抑えることができるという優れた効果がある。
In particular , according to the invention of
また特に、請求項3の発明によれば、指定された環境条件下において、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルにまで抑えることができるという優れた効果がある。
In particular, according to the invention of
また特に、請求項4の発明によれば、転写装置の一般的な機能保証温度条件下あるいは機能保証湿度条件下(15〜80[%])において、温度変動あるいは湿度変動にかかわらず、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルにまで抑えることができるという優れた効果がある。 In particular, according to the fourth aspect of the present invention, the environmental fluctuation is not affected by the temperature fluctuation or humidity fluctuation under the general functional guarantee temperature condition or the functional guarantee humidity condition (15 to 80 [%]) of the transfer device. There is an excellent effect that it is possible to suppress the blurring and white spots of the transferred image caused by the above to a level at which they are not visually recognized.
また特に、請求項5の発明によれば、可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材のそれぞれの抵抗変化特性を微妙に調整しなくても、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルにまで抑えることができるという優れた効果がある。 In particular, according to the fifth aspect of the present invention, there is no need to finely adjust the resistance change characteristics of the visible image carrying belt, the transfer position forming member, and the grounding member. There is an excellent effect that it can be suppressed to a level at which it is impossible to visually recognize the white spots and white spots.
請求項6の発明によれば、転写装置内の環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとをそれぞれ視認させなくなるレベルまで抑えることができるという優れた効果がある。 According to the sixth aspect of the invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress the blurring and white spots of the transferred image due to environmental fluctuations in the transfer device to a level at which they cannot be visually recognized.
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のフルカラー複写機(以下、単に「複写機」という。)に適用した実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る複写機の全体的な構成を示す概略構成図であり、図2は、この複写機の転写部周辺の構成を示す概略構成図である。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic full-color copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) as an image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a copying machine according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a configuration around a transfer unit of the copying machine.
まず、これら図1及び図2を用いて、本実施形態の複写機における基本的な構成について説明する。各図において、感光体ドラム1は、図中矢印A方向に回転駆動されながら、その表面が帯電手段としての帯電チャージャ2によって一様に帯電された後、レーザ光学装置3から発せられるレーザ光がミラー3aにより所定方向に導かれることにより、画像情報に基づき走査露光されて上記表面に静電潜像が形成される。
First, the basic configuration of the copying machine of this embodiment will be described with reference to FIGS. In each figure, the
上記画像情報は、画像読取手段であるスキャナ4によって読み取られた原稿情報に応じて適切な画像処理が行われて得られたものであり、所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム1上には、これら各色の画像情報に基づいた静電潜像が順次形成される。これら各色に対応する静電潜像は、回転型現像装置5の回転によって感光体ドラム1との対向位置に順次移動せしめられるイエロー現像器5Y、マゼンタ現像記5M、シアン現像器5C、ブラック現像器5Bによってそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像に現像される。
The image information is obtained by performing appropriate image processing in accordance with the document information read by the scanner 4 serving as an image reading unit. A desired full-color image is obtained by using yellow, magenta, cyan, and black colors. This is monochrome image information that has been decomposed into information. On the
上記感光体ドラム1の図中下方には、中間転写ベルト101、2次転写バイアスローラ102、2次転写対向ローラ103、駆動ローラ104、張架ローラ105、1次転写バイアスローラ106、1次アースローラ107、図示しない1次転写バイアス電源及び2次転写バイアス電源などを備える転写装置100が配設されている。
Below the
可視像担持ベルトとしての上記中間転写ベルト101は、符号103から107までに示した5本のローラに張架されながら、駆動ローラ104の回転により、感光体ドラム1と同期するように図中矢印B方向に回転駆動せしめられる。この中間転写ベルト101には、厚さ150[μm]のPVdF(ポリフッ化ビニリデン)等の材質からなり、体積抵抗率が108〜1014[Ωcm](JISk6911に記載されている測定方法で100V、10秒値)で、表面抵抗率が108〜1014[Ω/□](三菱化学製の抵抗測定器ハイレスタIPで測定500V、10秒値)のベルトが用いられている。なお、これらの抵抗率は、それぞれ温度23[℃]、湿度50〜60[%]の環境条件下で発揮されるものである。
The
中間転写ベルト101における1次転写バイアスローラ106と1次転写アースローラ107との間に位置する部分は、感光体ドラム1に積極的に密着せしめられて1次転写位置を形成している。この1次転写位置には、1次転写バイアスローラ106から中間転写ベルト101に1次転写電流が付与されることで、両者間に1次転写電界が形成される。中間転写ベルト101に付与された1次転写電流の多くは、1次転写アースローラ107を経由してアースに導かれる。
A portion of the
上記1次転写バイアスローラ106に1次転写バイアスを供給する1次転写バイアス電源は、この1次転写バイアスを特開平8−314285号公報に記載されているような差分定電流制御することで、環境変動にかかわらず、1次転写バイアスローラ106から中間転写ベルト101へと流れる1次転写電流を一定の値に維持する。
A primary transfer bias power source that supplies a primary transfer bias to the primary
転写位置形成部材である上記2次転写対向ローラ103は、弾性部材で構成された上記2次転写バイアスローラ102に対し、中間転写ベルト101を介して当接して食い込むことで、転写位置としての2次転写ニップを形成する。この食い込みは、次のようにして実現される。即ち、本複写機が待機状態にあるときには、2次転写バイアスローラ102は、図示のように中間転写ベルト101から離間した状態になっている。そして、複写動作が始まると、所定のタイミングで図示しない上昇クラッチによって図中上側に移動せしめられて、中間転写ベルト101を介して2次転写対向ローラ103に当接することで、この2次転写対向ローラ103に食い込まれるのである。なお、この2次転写バイアスローラ102は、図示しない位置決め手段によって2次転写対向ローラ103との平行度が一定に保たれるようになっている。また、2次転写対向ローラ103との当接圧は、2次転写バイアスローラ102に設けられた図示しない位置決めコロにより一定に維持されるようになっている。
The secondary
上記2次転写ニップには、転写電流付与部材である2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101に印加されるトナーとは逆極性の2次転写バイアスの影響によって2次転写電界が形成される。
In the secondary transfer nip, a secondary transfer electric field is formed by the influence of a secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner applied to the
上記2次転写バイアスローラ102に2次転写バイアスを付与する上記2次転写バイアス電源は、この2次転写バイアスを定電流制御することで、2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101へと流れる2次転写電流の値を一定に維持する。
The secondary transfer bias power source for applying a secondary transfer bias to the secondary
上記駆動ローラ104、張架ローラ105は、それぞれ上記2次転写ニップよりも下流側、上流側に配設されてアース接続され、中間転写ベルト101に保持される残留電荷をアースに導く。よって、これら駆動ローラ104、張架ローラ105は、それぞれ接地部材としての機能を発揮する。
The driving
上記感光体ドラム1上で順次現像された各色の上記トナー像は、上記1次転写位置において、上記1次転写電界などの作用によって中間転写ベルト101上に、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像毎に順次重ね合わされて1次転写される。全てのトナー像の重ね合わせ1次転写が終了すると、中間転写ベルト101上にはフルカラー1次転写像が形成される。
The toner images of the respective colors sequentially developed on the
このように、本複写機は、可視像担持ベルトである中間転写ベルト101に可視像としてのフルカラー1次転写像を形成するトナー像形成手段を備えている。
As described above, the copying machine includes a toner image forming unit that forms a full-color primary transfer image as a visible image on the
上記上昇クラッチは、イエロー、マゼンタ及びシアンの3色のトナー像が重なった3色転写像が中間転写ベルト101の回転に伴って2次転写バイアスローラ102との対向位置を通過してから、このフルカラー1次転写像がこの対向位置に移動するまでの間に、2次転写バイアスローラの上昇移動によって上記2次転写ニップを形成せしめる。
The above-described lifting clutch is used after the three-color transfer image in which the three color toner images of yellow, magenta, and cyan pass through the position facing the secondary
一方、この2次転写ニップの図中右側に配設された給紙レジスト部9は、転写体としての転写紙10を給紙カセット8や手差しトレイからレジストローラ対9aに向けて送り出す。そして、このレジストローラ対9aは、この転写紙10を上記フルカラー1次転写像と重ね合わせ得るタイミングで上記2次転写ニップの中間転写ベルト101と2次転写バイアスローラ102との間に送り込む。
On the other hand, a sheet
上記2次転写ニップで転写紙10と重ねあわされた上記フルカラー1次転写像は、ニップ内圧力や上記2次転写電界の作用によって中間転写ベルト101から転写紙10に一括して2次転写される。この2次転写によってフルカラー2次転写像が形成された転写紙10は、紙除電チャージャ12によって中間転写ベルト101から分離せしめられた後、定着装置13へと送られる。そして、ここでフルカラー2次転写像が定着せしめられた後、複写機外に排出される。
The full-color primary transfer image superimposed on the
上記中間転写ベルト101上への1次転写後の感光体ドラム1上に若干残留した1次転写残留トナーは、感光体ドラム1の再使用に備えて感光体用クリーニング装置15で清掃される。
The primary transfer residual toner slightly remaining on the
また、上記転写紙10上に2次転写されなかった中間転写ベルト101上の2次転写残留トナーは、この中間転写ベルト101に接離可能に設けられている中間転写ベルト用クリーニング装置16によって中間転写ベルト101から除去される。この中間転写ベルト用クリーニング装置16には、中間転写ベルト101に当接してこれの残留トナーを除去するクリーングブレード16aと、板状に形成された潤滑剤よりなるコーティングバー16bを研磨して中間転写ベルト101上に塗布する潤滑剤塗布ブラシ16cとが設けられている。
Further, the secondary transfer residual toner on the
また、上記2次転写バイアスローラ102上に付着した付着物は、2次転写バイアスローラ102に当接しているクリーニングブレード17によって除去された後、紙転写回収ケース18に収納される。クリーニング後の2次転写バイアスローラ102の表面には、コーティングバー19によって潤滑剤が塗布される。
Further, the adhering matter adhering to the secondary
本実施形態に係る複写機は、中間転写ベルト101上の非画像領域に設けられた位置検出用マーク(図示せず)がベルトマークセンサ14によって検出されたタイミングに基づいて、画像形成処理を開始するように構成されている。なお、この複写機によってモノクロのコピー画像を形成する場合には、ベルトマークセンサ14による位置検出用マークの検出を行わずに画像形成処理を開始してもよい。
The copying machine according to the present embodiment starts image forming processing based on the timing at which a position detection mark (not shown) provided in a non-image area on the
次に、本実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
本複写機では、環境変動にかかわらず、2次転写バイアスローラ102から中間転写ベルト101を経由して2次転写対向ローラ103に流れる2次転写ニップ電流の量を4.8[μA]以上、27.0[μA]以下の範囲に維持するように構成されている。2次転写ニップ電流の量をこのように維持させる方法としては、次の2通りの方法が考えられる。
Next, a characteristic configuration of the copying machine according to the present embodiment will be described.
In this copying machine, the amount of secondary transfer nip current flowing from the secondary
第1の方法は、駆動ローラ104と、2次転写対向ローラ103と、張架ローラ105と、中間転写ベルト101との組み合わせについて、所定の条件下で2次転写ニップ電流の量を確実に4.8〜27.0[μA]の範囲に維持させるような抵抗変化特性を発揮する材料の組み合わせで構成する方法である。この所定の条件下とは、装置本体に貼られたシールや取扱説明書に明記される適正温度範囲や適正湿度範囲、転写装置100の一般的な機能保証温度範囲である10[℃]以上40[℃]以下の温度範囲、あるいは、転写装置100の一般的な機能保証湿度範囲である15[%]以上80[%]以下の湿度範囲の何れかを具備する条件である。
In the first method, for the combination of the driving
第2の方法は、2次転写ニップ電流の量を4.8〜27.0[μA]の範囲に維持させるような出力制御を2次転写バイアス電源に実施させる方法である。図3は、この方法を採用した複写機の要部構成を示す構成図である。図において、転写装置100は、中間転写ベルト101から2次転写対向ローラ103に流れ込む2次転写ニップ電流の値を検知する電流検知手段108を備えている。この電流検知手段によって検知された電流値は、所定の電気信号に変換されて電流値信号として2次転写バイアス電源109に出力される。2次転写バイアスローラ102に2次転写バイアスを供給する転写電源である2次転写バイアス電源108は、基本的には、環境変動にかかわらず、2次転写バイアスローラ102に対する出力電流値を所定値に維持するように出力電圧値を変化させる定電流制御を実施する。但し、電流検知手段108からの上記電流値信号が27.0[μA]を超える旨を示す信号である場合には、27.0[μA]の電流値信号を検知するまで、出力電流値を維持すべき値よりも低くする。また、上記電流値信号が4.8[μA]を下回る旨を示す信号である場合には、4.8[μA]の電流値信号を検知するまで、出力電流値を維持すべき値よりも高くする。
The second method is a method for causing the secondary transfer bias power source to perform output control that maintains the amount of the secondary transfer nip current in the range of 4.8 to 27.0 [μA]. FIG. 3 is a configuration diagram showing a main configuration of a copying machine adopting this method. In the figure, the
本実施形態の複写機は、これら第1の方法あるいは第2の方法により、環境変動にかかわらず、上記2次転写ニップ電流の量を4.8〜27.0[μA]の範囲に維持するように構成されている。よって、先に表1に示したように、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとを視認させなくなるレベルにまで抑えることができる。なお、上記第2の方法を採用した場合には、駆動ローラ104と、2次転写対向ローラ103と、張架ローラ105と、中間転写ベルト101とについて、それぞれの抵抗変化特性を微妙に調整しなくても、環境変動に起因する転写画像のぼそつきと白抜けとを視認させなくなるレベルにまで抑えることができるようになる。
The copying machine according to the present embodiment maintains the amount of the secondary transfer nip current in the range of 4.8 to 27.0 [μA] by the first method or the second method regardless of environmental fluctuations. It is configured as follows. Therefore, as shown in Table 1 above, it is possible to reduce the level of blurring and white spots in the transferred image due to environmental fluctuations to a level where they cannot be visually recognized. When the second method is adopted, the resistance change characteristics of the driving
以上、実施形態の複写機について説明したが、本発明の実施形態はこの複写機に限定されるものではない。 Although the copying machine of the embodiment has been described above, the embodiment of the present invention is not limited to this copying machine.
例えば、現像器を1つだけ備え、単色の画像を転写紙等の転写体に形成する画像形成装置についても、本発明の適用が可能であることは言うまでもない。 For example, it goes without saying that the present invention can also be applied to an image forming apparatus that includes only one developing device and forms a monochrome image on a transfer body such as transfer paper.
また例えば、2次転写バイアスローラ103と2次転写バイアスローラとの位置を逆転させ、2次転写バイアスローラによって中間転写ベルトの裏面にトナーと同極性の2次転写バイアスを印加させるようにした画像形成装置についても本発明の適用が可能である。
Further, for example, an image in which the positions of the secondary
また例えば、2次転写ニップを形成するのではなく、2次転写対向ローラ103の代わりとなる転写位置形成ローラが、2次転写バイアスローラ102と対向しない位置で中間転写ベルト101に接触して2次転写位置を形成する画像形成装置についても本発明の適用が可能である。
For example, instead of forming the secondary transfer nip, a transfer position forming roller instead of the secondary
また例えば、感光体ベルト等の可視像担持ベルトから転写紙等の転写体に1次転写して2次転写を行わない画像形成装置や、3次転写以上の転写を行う画像形成装置についても本発明の適用が可能である。 Also, for example, an image forming apparatus that performs primary transfer from a visible image carrying belt such as a photosensitive belt to a transfer body such as transfer paper and does not perform secondary transfer, or an image forming apparatus that performs transfer beyond tertiary transfer. The present invention can be applied.
また、電子写真プロセスで画像を形成する画像形成装置ではなく、特開平9−254430号公報に記載されるようなトナープロジェクションと呼ばれる直接記録方式の画像形成装置であって、可視像担持ベルトである対向電極ベルト等のベルトから転写紙等の転写体に可視像を転写するものについても本発明の適用が可能である。 Further, it is not an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic process but an image forming apparatus of a direct recording system called toner projection as described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-254430, and a visible image carrying belt. The present invention can also be applied to a belt that transfers a visible image from a belt such as a counter electrode belt to a transfer body such as transfer paper.
1 感光体ドラム
2 帯電チャージャ
3 レーザ光学装置
4 スキャナ
5 回転型現像装置
8 給紙カセット
9 給紙レジスト部
100 転写装置
101 中間転写ベルト(可視像担持ベルト)
102 2次転写バイアスローラ(転写電流付与部材)
103 2次転写対向ローラ(転写位置形成部材)
104 駆動ローラ(接地部材)
105 張架ローラ(接地部材)
108 電流検知手段
109 2次転写バイアス電源(転写電源)
DESCRIPTION OF
102 Secondary transfer bias roller (transfer current applying member)
103 Secondary transfer counter roller (transfer position forming member)
104 Drive roller (grounding member)
105 Tension roller (grounding member)
108 Current detection means 109 Secondary transfer bias power supply (transfer power supply)
Claims (6)
該転写電流の付与によって該転写位置形成部材に流れる電流の量を、環境変動にかかわらず、4.8[μA]以上に維持させるようにしたことを特徴とする転写装置。 A visible image carrying belt that carries a visible image and moves in a predetermined direction, a transfer current applying member that contacts the visible image carrying belt and applies a transfer current, and the visible image carrying belt A transfer position that contacts a surface opposite to the contact surface with the transfer current application member, guides the transfer current in the thickness direction of the visible image carrying belt, and forms a transfer position with the transfer current application member A forming member and a grounding member that contacts the visible image carrying belt at a position different from the transfer position forming member and is electrically grounded, and transfers the visible image on the visible image carrying belt to the transfer member. In a transfer device that transfers to a transfer body conveyed to a position,
A transfer apparatus characterized in that the amount of current flowing through the transfer position forming member by applying the transfer current is maintained at 4.8 [μA] or more regardless of environmental changes.
上記転写位置形成部材に流れる電流の量を、環境変動にかかわらず、4.8[μA]以上、27.0[μA]以下の範囲に維持させるようにしたことを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 1.
A transfer apparatus characterized in that the amount of current flowing through the transfer position forming member is maintained in a range of 4.8 [μA] or more and 27.0 [μA] or less regardless of environmental changes.
使用に適した環境条件が指定され、この環境条件で使用される限りにおいて、上記転写位置形成部材に電流の量を上記範囲に維持させるような抵抗変化特性を発揮する材料で、上記可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材が構成されていることを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 2,
As long as environmental conditions suitable for use are specified, and the material is used under these environmental conditions, the visible image is formed of a material that exhibits resistance change characteristics so that the transfer position forming member maintains the amount of current in the above range. A transfer device comprising a carrier belt, a transfer position forming member, and a grounding member.
10[℃]以上40[℃]以下の温度条件において、温度変動にかかわらず上記転写位置形成部材に流れる電流の量を上記範囲に維持させるか、あるいは、15[%]以上80[%]以下の湿度条件において、湿度変動にかかわらず該電流の量を上記範囲に維持させるような抵抗変化特性を発揮する材料で、上記可視像担持ベルト、転写位置形成部材及び接地部材が構成されていることを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 2,
Under the temperature condition of 10 [° C.] to 40 [° C.], the amount of current flowing through the transfer position forming member is maintained in the above range regardless of temperature fluctuation, or 15 [%] to 80 [%]. The visible image carrying belt, the transfer position forming member, and the grounding member are made of a material that exhibits a resistance change characteristic that maintains the amount of the current in the above range regardless of humidity fluctuations under the above humidity conditions. A transfer device characterized by that.
上記転写電流付与部材に上記転写電流を供給する転写電源と、上記電流の量を検知する電流検知手段を設け、該電流検知手段に検知される電流量が上記範囲になるような出力電流の制御を実施させるように該転写電源を構成したことを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 2.
A transfer power source for supplying the transfer current to the transfer current applying member and a current detection means for detecting the amount of the current are provided, and the output current is controlled so that the current amount detected by the current detection means falls within the above range. A transfer apparatus, wherein the transfer power supply is configured to perform the above.
該転写装置として、請求項2、3、4又は5のものを設けたことを特徴とする画像形成装置。 Visible image forming means for forming a visible image on a visible image carrying belt, and a transfer device for transferring the visible image from the visible image carrying belt to a transfer body, the visible image being provided on the transfer body. In an image forming apparatus that forms an image by transferring an image,
An image forming apparatus comprising the transfer device according to claim 2, 3, 4, or 5.
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