JP2009075224A - Belt unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のロールと、それら複数のロールにより張架され所定の移動方向に循環移動する無端ベルトとを有するベルトユニット、および、そのようなベルトユニットを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt unit having a plurality of rolls and an endless belt that is stretched by the plurality of rolls and circulates in a predetermined movement direction, and an image forming apparatus including such a belt unit.
従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置として、例えば、中間転写ベルトを使用した中間転写方式のカラー画像形成装置が広く知られている。このカラー画像形成装置は、複数色のトナー像を一旦中間転写ベルト上の同一箇所に互いに重ね合せるように1次転写して多重トナー像を形成した後、中間転写ベルト上の多重トナー像を用紙に一括して2次転写するものであり、用紙上に転写された多重トナー像は、定着装置により定着されてカラー画像となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus typified by an electrophotographic copying machine, a printer, or the like, for example, an intermediate transfer type color image forming apparatus using an intermediate transfer belt is widely known. In this color image forming apparatus, a plurality of color toner images are temporarily transferred so as to overlap each other at the same location on the intermediate transfer belt to form a multiple toner image, and then the multiple toner images on the intermediate transfer belt are transferred to a sheet. The multiple toner images transferred onto the paper are fixed by a fixing device to form a color image.
また、このような中間転写方式のカラー画像形成装置の他に、用紙搬送ベルトを用いる直接転写方式のカラー画像形成装置も知られている。このカラー画像形成装置は、複数色のトナー像を、用紙搬送ベルトに担持されて搬送される用紙上の同一箇所に互いに重ね合せるように転写して多重トナー像を形成し、その多重トナー像を定着してカラー画像とするものである。 In addition to such an intermediate transfer type color image forming apparatus, a direct transfer type color image forming apparatus using a paper conveying belt is also known. This color image forming apparatus forms a multiple toner image by transferring a plurality of color toner images so as to overlap each other at the same location on the paper carried and conveyed by the paper conveyance belt. A color image is formed by fixing.
これらの画像形成装置では、中間転写ベルトや用紙搬送ベルトとして、複数のロールにより張架され所定の移動方向に循環移動する無端ベルトが使われ、無端ベルトと複数のロールとで構成されたベルトユニットが備えられている。このようなベルトユニットでは、無端ベルトを張架支持する複数のロールの回転軸の平行度やロール外径のばらつき、無端ベルト自体の周長変化による張力の不均一化等が原因となって、無端ベルトが直進走行せずにロールの軸に沿って、いわゆる片寄り走行や蛇行が発生することがある。このような片寄り走行や蛇行が発生すると、無端ベルト自体に転写され、あるいは無端ベルトに担持された用紙に転写される各色のトナー像の転写位置が互いにずれてしまい、最終的に得られるカラー画像に色ずれや色相変化等が発生する虞がある。そこで、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行を防止するために、無端ベルトの走行時における、無端ベルトのロールに対する相対位置を規制するためのガイドとして働くリブを無端ベルトに取り付けるという技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In these image forming apparatuses, an endless belt which is stretched by a plurality of rolls and circulates and moves in a predetermined moving direction is used as an intermediate transfer belt or a paper transport belt, and a belt unit configured by an endless belt and a plurality of rolls. Is provided. In such a belt unit, due to variations in the parallelism of the rotating shafts of a plurality of rolls that support the endless belt in a stretched manner, variations in the outer diameter of the roll, uneven tension due to a change in the circumferential length of the endless belt itself, etc. In some cases, the endless belt does not travel straight, but a so-called offset travel or meandering may occur along the axis of the roll. When such deviated running or meandering occurs, the transfer positions of the toner images of the respective colors that are transferred to the endless belt itself or transferred to the paper carried on the endless belt are shifted from each other, and the finally obtained color There is a risk that color shift, hue change, and the like occur in the image. Therefore, a technique has been proposed in which a rib that serves as a guide for regulating the relative position of the endless belt with respect to the roll when the endless belt travels is attached to the endless belt in order to prevent the endless belt from running or meandering. (For example, refer to Patent Document 1).
図7は、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行をリブで防止する例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the endless belt is prevented from running or meandering by a rib.
この図7には、ベルトユニットを構成する複数のロールのうちの1つのロール501と、無端ベルト502とが示されており、無端ベルト502については、ロール501の回転軸501aに平行な断面が示されている。ロール501が矢印D31の方向に回転すると、無端ベルト502は、その回転に従動して、図の奥から手前に向かう矢印D32の方向に走行する。
FIG. 7 shows one
この図7に示す無端ベルト502は、2つの縁のうち一方の縁がロール501の端部を越えて張り出しており、その張り出している部分の内周には、その縁に沿って延びるリブ503が取り付けられている。
The
ロール501における上記のリブ503側の端部には、このロール501の回転軸501aに取り付けられてロール501と同軸で回転する、周面に溝が設けられたプーリー504が備えられている。この溝は、底面と2つの斜面とからなり、上記のリブ503が、この溝に嵌り込んでいる。
The end of the
また、駆動ロール軸と従動ロール軸を完全な平行状態からわずかにずらすことで、無端ベルト502には、意図的に矢印D33の方向に片寄っていくテンションを掛けている。。その結果、走行中には無端ベルト502が矢印D33の方向に動き、この図7に示すように、上記のリブ503におけるロール501側の側面の一部が、プーリー504の溝におけるロール501側の斜面に接触する。上記のテンションは、走行中、無端ベルト502に常時掛かっているので、リブ503のプーリー504の斜面に対する接触状態が維持される。
Further, by slightly shifting the drive roll shaft and the driven roll shaft from the completely parallel state, the
図7の例では、無端ベルト502が、このようにリブ503がプーリー504の斜面に接触した状態で走行することによりリブ503がガイドとして働き、この無端ベルト502のロール501に対する相対位置が規制されるので、無端ベルト502における片寄り走行や蛇行が防止されることとなる。
ところで、上記のようなリブ付の無端ベルトを用いたベルトユニットを備えた画像形成装置において、走行中にリブがプーリーの溝の斜面をずり上がってしまうという不具合(以下、リブの乗り上げと呼ぶ場合がある)が度々発生している。リブの乗り上げが発生すると、無端ベルトのロール501に対する相対位置が規制から外れて片寄り走行や蛇行が生じ、カラー画像における色ずれ等が起きてしまう。また、リブの乗り上げ時に無端ベルトに生じる振動も無視できず、無端ベルト自体への転写あるいは無端ベルトに担持された用紙への転写が、その振動によって妨げられる虞がある。
By the way, in the image forming apparatus provided with the belt unit using the endless belt with ribs as described above, a problem that the ribs rise up the slopes of the grooves of the pulleys during traveling (hereinafter referred to as rib climbing). Is frequently occurring. When the ribs run up, the relative position of the endless belt with respect to the
本発明は、上記事情に鑑み、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行が適切に防止されたベルトユニットと、そのようなベルトユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a belt unit in which an endless belt is appropriately prevented from running or meandering and an image forming apparatus including such a belt unit.
上記目的を達成する本発明のベルトユニットは、
複数のロールと、その複数のロールにより張架され所定の移動方向に循環移動する無端ベルトとを有するベルトユニットにおいて、
上記無端ベルトは、その無端ベルトにおける2つの縁のうちの少なくとも一方の縁に沿って内周上を延びるリブを有するものであって、
上記複数のロールのうちの少なくとも1つのロールと同軸で回転する、そのロールと一体または別体の、上記リブが嵌ることで上記無端ベルトとそのロールとの相対的位置を規制する溝が設けられた規制部材と、
上記リブをクリーニングするクリーニング部材とを備えたことを特徴とする。
The belt unit of the present invention that achieves the above-described object provides:
In a belt unit having a plurality of rolls and an endless belt that is stretched by the plurality of rolls and circulates in a predetermined movement direction,
The endless belt has a rib extending on the inner circumference along at least one of two edges of the endless belt,
A groove that rotates coaxially with at least one of the plurality of rolls and that is integral with or separate from the roll and that regulates the relative position between the endless belt and the roll is provided by fitting the rib. Regulating members,
And a cleaning member for cleaning the rib.
本発明に当たって、発明者は、リブ付の無端ベルトを用いたタイプのベルトユニットにおけるリブの乗り上げの一因が、リブに付着した、トナー等といった不要物にあるという事実を見出した。本発明は、この事実に基づいてなされたものである。上記の本発明のベルトユニットは、リブ付の無端ベルトを用いたタイプのベルトユニットであるが、この本発明のベルトユニットによれば、上記クリーニング部材によって上記リブがクリーニングされるので、リブの乗り上げの一因となる不要物が確実に除去される。その結果、本発明のベルトユニットによれば、リブの乗り上げが効果的に抑制されることとなり、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行を適切に防止することができる。 In the present invention, the inventor found the fact that the cause of the running of the rib in the belt unit of the type using the endless belt with the rib is an unnecessary material such as toner attached to the rib. The present invention has been made based on this fact. The belt unit of the present invention is a type of belt unit using an endless belt with a rib. However, according to the belt unit of the present invention, the rib is cleaned by the cleaning member. Unnecessary items contributing to the problem are reliably removed. As a result, according to the belt unit of the present invention, the climbing of the ribs can be effectively suppressed, and the endless running and meandering of the endless belt can be appropriately prevented.
ここで、本発明のベルトユニットにおいて、
「上記クリーニング部材が、上記リブに押し当てられることでそのリブをクリーニングするものであって、
上記クリーニング部材を上記リブに対して接離するリトラクト機構とを備えた」という形態は好ましい形態である。
Here, in the belt unit of the present invention,
“The cleaning member cleans the rib by being pressed against the rib,
A form of “having a retracting mechanism for bringing the cleaning member into and out of contact with the rib” is a preferable form.
この好ましい形態のベルトユニットでは、リブに対するクリーニング方法として、不用物の除去に対して効果的な、クリーニング部材の押当てという方法が採用されている。ここで、この方法は、効果的なクリーニング方法である一方で、クリーニング対象に負荷を与えるおそれがあるという問題を有している。この好ましい形態のベルトユニットによれば、上記クリーニング部材を上記リブに対して接離するリトラクト機構とを備えているので、例えば、そのリブに対する押当てを必要最低限に抑制する等といった運用が可能となり、そのリブへの負荷を抑えてリブを効果的にクリーニングすることができる。 In the belt unit of this preferred form, as a cleaning method for the rib, a method of pressing the cleaning member, which is effective for removing unnecessary materials, is employed. Here, while this method is an effective cleaning method, it has a problem that a load may be applied to an object to be cleaned. According to the belt unit of this preferred embodiment, the belt unit is provided with a retract mechanism that contacts and separates the cleaning member from the rib, so that, for example, operation such as suppressing the pressing against the rib to a minimum is possible. Thus, the rib can be effectively cleaned while suppressing the load on the rib.
また、本発明のベルトユニットにおいて、
「上記クリーニング部材が、上記リブにおける、少なくとも上記ロール側の側面をクリーニングするものである」という形態は典型的な形態である。
In the belt unit of the present invention,
The form “the cleaning member cleans at least the side surface of the roll side of the rib” is a typical form.
また、本発明のベルトユニットは、
「上記クリーニング部材がブラシである」という形態であっても良く、
「上記クリーニング部材がパッドである」という形態であっても良い。
The belt unit of the present invention is
It may be in the form of “the cleaning member is a brush”,
It may be in the form of “the cleaning member is a pad”.
これらの形態におけるクリーニング部材は、例えばクリーニング対象に押し当てる等といった方法によりクリーニングするのに適しており、効果的なクリーニング効果を得ることができる。 The cleaning member in these forms is suitable for cleaning by a method such as pressing against a cleaning object, and an effective cleaning effect can be obtained.
また、上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
トナー像を形成しそのトナー像を最終的に用紙上に転写して定着することによりその用紙上に画像を形成する過程に、複数のロールと、その複数のロールにより張架され所定の移動方向に循環移動する無端ベルトとを有するベルトユニットが用いられてなる画像形成装置において、
このベルトユニットが、
上記無端ベルトは、その無端ベルトにおける2つの縁のうちの少なくとも一方の縁に沿って内周上を延びるリブを有するものであって、
上記複数のロールのうちの少なくとも1つのロールと同軸で回転する、そのロールと一体または別体の、上記リブが嵌ることで上記無端ベルトとそのロールとの相対的位置を規制する溝が設けられた規制部材と、
上記リブをクリーニングするクリーニング部材とを備えたことを特徴とする。
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above-described object
In the process of forming a toner image and finally transferring and fixing the toner image on a sheet of paper to form an image on the sheet, a plurality of rolls and a predetermined movement direction stretched by the plurality of rolls In an image forming apparatus using a belt unit having an endless belt that circulates and moves,
This belt unit
The endless belt has a rib extending on the inner circumference along at least one of two edges of the endless belt,
A groove that rotates coaxially with at least one of the plurality of rolls and that is integral with or separate from the roll and that regulates the relative position between the endless belt and the roll is provided by fitting the rib. Regulating members,
And a cleaning member for cleaning the rib.
この本発明の画像形成装置によれば、リブの乗り上げが効果的に抑制されることとなり、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行を適切に防止することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the climbing of the ribs is effectively suppressed, and the endless running and meandering of the endless belt can be appropriately prevented.
ここで、この本発明の画像形成装置において、
「上記クリーニング部材が、上記リブに押し当てられることでそのリブをクリーニングするものであって、
上記クリーニング部材を上記リブに対して接離するリトラクト機構と、
上記トナー像を形成するトナーの量を認識する認識部と、
上記認識部で認識されたトナーの量が所定範囲内の量である場合には上記リトラクト機構に上記クリーニング部材を上記リブから離させ、そのトナーの量がその所定範囲外の量である場合にはそのリトラクト機構にそのクリーニング部材をそのリブに当接させる制御部とを備えた」という形態は好ましい形態である。
Here, in the image forming apparatus of the present invention,
“The cleaning member cleans the rib by being pressed against the rib,
A retract mechanism for contacting and separating the cleaning member with respect to the rib;
A recognition unit for recognizing the amount of toner forming the toner image;
When the amount of toner recognized by the recognizing unit is within a predetermined range, the cleaning member is moved away from the rib by the retract mechanism, and the amount of toner is outside the predetermined range. The retraction mechanism is provided with a control unit for bringing the cleaning member into contact with the rib.
ここで、上記にいう「トナーの量を認識する」とは、この画像形成装置で形成しようとする画像に基づいてトナーの量を予測することであっても良く、画像形成に実際に用いられたトナーの量を計測することであっても良く、トナーの量そのものが情報形式でユーザ操作等によって伝えられることであっても良い。 Here, “recognizing the amount of toner” mentioned above may be to predict the amount of toner based on an image to be formed by this image forming apparatus, and is actually used for image formation. Alternatively, the toner amount may be measured, or the toner amount itself may be transmitted in an information format by a user operation or the like.
一般に、画像形成装置においては、トナー像を形成するトナーの量が多すぎると装置内にトナーが飛散するおそれが高く、一方でトナー像を形成するトナーの量が少なすぎるとトナー像の形成を補助するキャリアが装置内に飛散するおそれが高くなる。これらの場合には上記リブに不用物が付着し、リブの乗り上げが生じる可能性が高まる。この好ましい形態の画像形成装置によれば、上記所定範囲を適宜に設定することで、装置内にトナーやキャリアの飛散するおそれが高まる際に上記リブをクリーニングするといった運用が可能となる。このような運用により、リブへの負荷を抑えてそのリブを効果的にクリーニングすることができる。 In general, in an image forming apparatus, if the amount of toner that forms a toner image is too large, the toner is likely to scatter in the apparatus, while if the amount of toner that forms a toner image is too small, the toner image is formed. There is a high risk that the supporting carrier will be scattered in the apparatus. In these cases, there is an increased possibility that unnecessary materials will adhere to the ribs, and the ribs will rise. According to this preferred embodiment of the image forming apparatus, by appropriately setting the predetermined range, it is possible to perform operations such as cleaning the rib when the risk of scattering of toner or carrier in the apparatus increases. By such an operation, it is possible to effectively clean the rib while suppressing the load on the rib.
また、この本発明の画像形成装置において、
「この画像形成装置が、2500以上20000以下の数平均分子量を有する結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有するトナーを使ってトナー像を形成するものである」という形態や、
「この画像形成装置が、60℃以上120℃以下の軟化点を有する結着樹脂と着色剤とを少なくとも含有するトナーを使ってトナー像を形成するものである」という形態や、
「この画像形成装置が、40℃以上150℃以下の融点を有するワックスを含有するトナーを使ってトナー像を形成するものである」という形態や、
「この画像形成装置が、4μm以上15μm以下の体積平均径を有するトナーを使ってトナー像を形成するものである」という形態は好ましい形態である。
In the image forming apparatus of the present invention,
“This image forming apparatus forms a toner image using a toner containing at least a binder resin having a number average molecular weight of 2500 to 20000 and a colorant,”
“This image forming apparatus forms a toner image using a toner containing at least a binder resin having a softening point of 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower and a colorant,”
“This image forming apparatus forms a toner image using a toner containing a wax having a melting point of 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower”,
A form in which “this image forming apparatus forms a toner image using a toner having a volume average diameter of 4 μm or more and 15 μm or less” is a preferable form.
これらの好ましい形態の画像形成装置によれば、トナー像の画質に対しては有利に働くが、上記リブに付着するとリブの乗り上げを招きやすい上記のようなトナーを用いても、リブがクリーニングされるので乗り上げが回避されることとなる。その結果、画質の良好なトナー像を形成しつつも、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行が適切に防止されることとなる。 According to these preferred embodiments of the image forming apparatus, the ribs are cleaned even if the above-mentioned toner that works on the image quality of the toner image, but easily adheres to the ribs, easily causes the ribs to rise. Therefore, the boarding is avoided. As a result, while the toner image with good image quality is formed, it is possible to appropriately prevent the endless belt from running or meandering.
尚、本発明の画像形成装置については、ここでは基本形態、および、画像形成装置に特徴的な形態のみを示すに止めるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の画像形成装置には、上記の形態のみではなく、前述したベルトユニットの各形態に対応する各種の形態が含まれる。 Note that the image forming apparatus of the present invention is only shown here as a basic form and a characteristic form of the image forming apparatus, but this is only for avoiding duplication. Includes not only the above-described form but also various forms corresponding to the above-described forms of the belt unit.
以上、説明したように、本発明によれば、無端ベルトにおける片寄り走行や蛇行が適切に防止されたベルトユニットと、そのようなベルトユニットを備えた画像形成装置を得ることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a belt unit in which an offset endless running or meandering in an endless belt is appropriately prevented, and an image forming apparatus including such a belt unit.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態である画像形成装置を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
この図1に示す画像形成装置1は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当し、用紙搬送ベルトを用いる直接転写方式のカラー画像形成装置であり、駆動ロール110と従動ロール120との2個のロールに張架され矢印D12の方向に循環移動する用紙搬送ベルト130を用いるベルトユニット100を備えている。不図示の用紙トレイから引き出された用紙Pは、この用紙搬送ベルト130の表面に担持されて搬送される。
The
このベルトユニット100は、本発明のベルトユニットの一実施形態に相当し、上記の2個のロール110,120、用紙搬送ベルト130、後述のクリーニング部140、および、そのクリーニング部140の動作を制御する制御部150を備えている。ここで、各ロール110,120、および用紙搬送ベルト130は、それぞれ本発明にいうロール、および無端ベルトの各一例に相当する。また、制御部150は、本発明にいう認識部と制御部とを兼ねた一例に相当する。このベルトユニット100については、後で詳細に説明する。
The
画像形成装置1は、ベルトユニット100に隣接して配置された、K(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各色のトナー像を形成する4つのトナー像形成ユニット20k,20c,20m,20yを備えている。各色のトナー像形成ユニットには、矢印D11方向に回転する感光体ドラム21k,21c,21m,21yと、各感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電ロール22k,22c,22m,22yと、各帯電ロールをクリーニングするクリーニングロール23k,23c,23m,23yと、帯電した各感光体ドラム上にレーザ光Lを照射して各感光体ドラム上に静電潜像を形成する静電潜像形成装置24k,24c,24m,24yと、各色のトナーとキャリア等からなる現像剤が収容され所定の現像ロール25k_1,25c_1,25m_1,25y_1を介して各感光体ドラム上の静電潜像を現像して各色のトナー像を形成する現像器25k,25c,25m,25yと、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を用紙Pに転写するための転写ロール26k,26c,26m,26yと、転写後に各感光体ドラム上に残留した残留トナーを除去するクリーニングブレード27k,27c,27m,27yとを備えている。各色のトナー像形成ユニットにおけるトナー像の形成と転写は、各色のトナー像が、用紙搬送ベルト130によって搬送される用紙P上の同一箇所に互いに重なって転写されるようなタイミングで行われ、これにより、用紙P上にこれら各色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。
The
また、本実施形態では、以下に説明する結着樹脂と着色剤とを含有し、後述のワックスが添加されたトナー母粒子を有するトナーとキャリア等が混合された現像剤が使われる。 In this embodiment, a developer containing a binder resin and a colorant, which will be described below, and a toner having toner base particles to which a wax described later is added, a carrier, and the like is used.
まず、結着樹脂としては、本実施形態では特定はしないが、以下のような材料で構成され、後述のような特性を有していることが好ましい。 First, the binder resin is not specified in the present embodiment, but is preferably made of the following materials and has the following characteristics.
結着樹脂の材料としては、ポリスチレン、スチレンーアクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメタクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンー無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックスなど公知の材料が挙げられる。これらの中でもスチレン−アクリル共重合体、ポリエステルが好まししい。 As the binder resin material, polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, Known materials such as polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, and paraffin wax can be used. Of these, styrene-acrylic copolymers and polyesters are preferred.
また、結着樹脂の数平均分子量(Mn)は、2500以上20000以下であることが好ましく、4000以上15000以下であることがより好ましい。数平均分子量(Mn)が2500未満であると、帯電量の調整が困難になりやすく、その結果溝に付着しやすくリブの乗り上げを招きやすくなるだけでなく、定着後の画像強度が得られ難いことや、定着時に細線溶融むらが発生することがある。一方、数平均分子量(Mn)が20000を超えると、粗大粒子が発生し、帯電量の調整が困難になりやすく、その結果溝に付着しやすくリブの乗り上げを招きやすくなるだけでなく、最低定着温度が上昇してしまうことがある。また、結着樹脂の重量平均分子量(Mw)は、9000以上90000以下であることが好ましく、12000以上60000以下であることがより好ましい。重量平均分子量(Mw)が9000未満であると、Mn同様に定着後の画像強度が得られ難いことや、定着時に細線溶融むらが発生することがあり、一方、重量平均分子量(Mw)が90000を超えると、最低定着温度が上昇し、トナーの製造(特に混練粉砕法による製造)において粉砕されにくい不具合が発生することがある。 The number average molecular weight (Mn) of the binder resin is preferably 2500 or more and 20000 or less, and more preferably 4000 or more and 15000 or less. When the number average molecular weight (Mn) is less than 2500, it is difficult to adjust the charge amount. As a result, it tends to adhere to the groove and easily rise on the rib, and it is difficult to obtain image strength after fixing. In addition, uneven thin-line melting may occur during fixing. On the other hand, when the number average molecular weight (Mn) exceeds 20000, coarse particles are generated, and the adjustment of the charge amount tends to be difficult. As a result, it tends to adhere to the groove and easily rise on the rib, and the lowest fixing. The temperature may rise. The weight average molecular weight (Mw) of the binder resin is preferably 9000 or more and 90000 or less, and more preferably 12000 or more and 60000 or less. When the weight average molecular weight (Mw) is less than 9000, it is difficult to obtain the image strength after fixing as in Mn, and uneven thin-line melting may occur during fixing, while the weight average molecular weight (Mw) is 90000. If it exceeds 1, the minimum fixing temperature rises, and there may be a problem that the toner is not easily pulverized in the manufacture of the toner (particularly, the production by the kneading pulverization method).
さらに、結着樹脂の軟化点(Tm)は、60℃以上120℃以下であることが好ましく、80℃以上100℃以下であることがより好ましい。軟化点(Tm)が60℃未満であると、溝に付着したトナーは取れにくくなり、リブの乗り上げを招きやすくなる。一方、軟化点(Tm)が120℃を超えると、定着温度が高くなってしまうことがある。また、結着樹脂のガラス転移点(Tg)は、45℃以上70℃以下であることが好ましく、50℃以上60℃以下であることがより好ましい。ガラス転移点(Tg)が45℃未満であると、トナーが熱でブロッキングし易くなることがあり、一方、ガラス転移点(Tg)が70℃を超えると、定着温度が高くなってしまうことがある。 Furthermore, the softening point (Tm) of the binder resin is preferably 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 80 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. When the softening point (Tm) is less than 60 ° C., it is difficult to remove the toner attached to the grooves, and the ribs are likely to rise. On the other hand, if the softening point (Tm) exceeds 120 ° C., the fixing temperature may increase. The glass transition point (Tg) of the binder resin is preferably 45 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, and more preferably 50 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. When the glass transition point (Tg) is less than 45 ° C., the toner may be easily blocked by heat. On the other hand, when the glass transition point (Tg) exceeds 70 ° C., the fixing temperature may be increased. is there.
本実施形態では、トナーの製造に当たり、上記の結着樹脂の分子量(Mn、Mw)については、東ソー製GPC:HLC8120GPCを用いて測定している。また、軟化点(Tm)については、島津製作所製フローテスター:CFT500Cを用いて測定している。さらに、ガラス転移点(Tg)については、島津製作所製DSC:DSC60を用いて測定している。 In the present embodiment, when the toner is manufactured, the molecular weight (Mn, Mw) of the binder resin is measured using Tosoh GPC: HLC8120GPC. The softening point (Tm) is measured using a flow tester: CFT500C manufactured by Shimadzu Corporation. Further, the glass transition point (Tg) is measured using DSC: DSC60 manufactured by Shimadzu Corporation.
次に、着色剤としては、公知の有機、もしくは無機の顔料が挙げられる。 Next, examples of the colorant include known organic or inorganic pigments.
また、トナー母粒子には、ワックスを添加することが、定着装置にオイル供給を不要とし、省スペース等の点で好ましく、本実施形態でも、このワックスが添加されたトナー母粒子を有するトナーが使われている。このワックスとしては、本実施形態では特定しないが、ポリオレフィンワックスや酸化ポリオレフィンワックスやフィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス、石油ワックス、鉱物ワックス、動植物ワックス等を単独あるいは混合して用いることができる。ワックスの融点は40℃以上150℃以下が好ましく、50℃以上120℃以下が特に好ましい。 In addition, it is preferable to add wax to the toner base particles because it does not require oil supply to the fixing device and is preferable in terms of space saving. In this embodiment, the toner having toner base particles to which the wax is added is also used. It is used. As this wax, although not specified in the present embodiment, synthetic wax such as polyolefin wax, oxidized polyolefin wax, and Fischer-Tropsch wax, petroleum wax, mineral wax, animal and plant wax and the like can be used alone or in combination. The melting point of the wax is preferably from 40 ° C. to 150 ° C., particularly preferably from 50 ° C. to 120 ° C.
また、トナー母粒子には、ワックス以外に帯電制御剤を添加しても良い。この帯電制御剤としては、従来現像剤に用いられたものが使用できるが、ゼログラフィー(登録商標)用粉体トナーに於て使用されている安息香酸の金属塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラフェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩からなる群より選ばれる化合物、極性基を含有したレジンタイプの帯電制御剤、さらにこれらの適宣組合せたものが好ましく使用できる。 In addition to the wax, a charge control agent may be added to the toner base particles. As the charge control agent, those conventionally used in developers can be used, but metal salts of benzoic acid, metal salts of salicylic acid, alkyl salicylic acid used in powder toners for Xerography (registered trademark). Metal salts, metal salts of catechol, metal-containing bisazo dyes, tetraphenylborate derivatives, quaternary ammonium salts, compounds selected from the group consisting of alkylpyridinium salts, resin-type charge control agents containing polar groups, and these A suitable combination of these can be preferably used.
また、トナーの体積平均径は、本実施形態では特定しないが、4μm以上15μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以上10μm以下である。体積平均径が4μm未満ではトナーの流動性が悪化するばかりでなく、キャリアから十分な帯電能を付与されにくくなるため、リブ131への付着が生じやすくなる。体積平均径が15μmを越えると微細なドットの再現性、階調性、粒状性の改善効果が乏しくなる。
Further, the volume average diameter of the toner is not specified in this embodiment, but is preferably 4 μm or more and 15 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 10 μm or less. When the volume average diameter is less than 4 μm, not only the fluidity of the toner is deteriorated, but also it becomes difficult to provide sufficient charging ability from the carrier, and therefore, adhesion to the
本実施形態の画像形成装置1は、用紙搬送ベルト130によって搬送される用紙P上に上記のようなトナーとキャリア等が混合された現像剤を使って形成された多重トナー像を定着する定着器30を備えており、この定着器30によって、多重トナー像が用紙Pに定着されてカラー画像が完成する。
The
本実施形態の画像形成装置1は、概略、以上に説明したように構成されている。
The
次に、ベルトユニット100の詳細について説明する。
Next, details of the
図2は、図1のベルトユニット100を矢印Cの方向から見た図である。
FIG. 2 is a view of the
尚、この図2では、図を見やすくするために画像形成装置1におけるベルトユニット100以外の構成要素は省略されている。
In FIG. 2, components other than the
まず、用紙搬送ベルト130とリブ131の材料に関して説明する。
First, the material of the
用紙搬送ベルト130の材質としては、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。なお、ベルト本体はつなぎ目があってもなくてもよい。ベルト本体の厚さは、通常、20μmから200μm程度が好ましく、本実施形態ではベルト面内で80±5μmを満たすものを用意した。ベルト本体の一例を挙げると、電子写真方式を用いた画像形成装置等における中間転写ベルト及び転写搬送ベルトの場合、導電剤を含有するポリイミド系樹脂からなる半導電性ベルト等が使用される。用紙搬送ベルト130の材料は、例えば、ポリアミドイミド樹脂として、東洋紡バイロマックス(登録商標)HR−20NN/40NNを好適に用いることができる。
Examples of the material of the
また、転写搬送ベルトとして用いる場合、9logΩ/sq〜14logΩ/sqの範囲に表面抵抗率を制御するために、必要に応じて導電性フィラーとして、カーボンブラック、アルミニウム、銅合金、グラファイト、アルミニウム、銅合金などの金属または合金、酸化亜鉛、チタン酸カリム、酸化スズ、酸化スズ−酸化インジウムまたは酸化スズ−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物、または、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが単独又は2種以上の併用により用いられる。中でも、導電性フィラーとしては、コストの点でカーボンブラックが好適である。また、必要に応じて分散剤、滑剤などの加工助剤を添加することができる。 In addition, when used as a transfer / conveying belt, carbon black, aluminum, copper alloy, graphite, aluminum, copper as a conductive filler as necessary to control the surface resistivity in the range of 9 logΩ / sq to 14 logΩ / sq. A metal or alloy such as an alloy, zinc oxide, kalim titanate, tin oxide, metal oxide such as tin oxide-indium oxide or tin oxide-antimony oxide composite oxide, or a conductive polymer such as polyaniline alone or 2 Used in combination of more than one species. Among these, carbon black is preferable as the conductive filler in terms of cost. Moreover, processing aids, such as a dispersing agent and a lubricant, can be added as needed.
ここで、表面抵抗率は、(株)ダイヤインスツルメント製ハイレスタ(登録商標)UPMCP−450型URプローブを用いて、22℃、55%RHの環境下で測定し、JISK6911に従い測定した。ベルトの24点(幅方向3箇所×周方向8箇所)を測定し、その平均値をベルトの表面抵抗率とした。 Here, the surface resistivity was measured in an environment of 22 ° C. and 55% RH using a Hiresta (registered trademark) UPMCP-450 UR probe manufactured by Dia Instruments Co., Ltd., and measured according to JISK6911. 24 points (3 places in the width direction × 8 places in the circumferential direction) of the belt were measured, and the average value was taken as the surface resistivity of the belt.
本実施形態では表面抵抗率の平均値が12±1logΩ/sqを満たすベルトを用いた。 In this embodiment, a belt satisfying an average surface resistivity of 12 ± 1 logΩ / sq is used.
リブ131の材質としては、ポリウレタン、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等の適度な硬度を有する弾性体等が使用できる。これらの中でも、電気絶縁性、耐湿、耐溶剤、耐オゾンおよび耐熱性、耐磨耗性を考慮すると、特にポリウレタンゴムやシリコーンゴムが好ましい。本実施形態ではウレタンゴムを用いた。
As a material of the
リブ131と用紙搬送ベルト130を接着する方法は、リブとベルトの間に弾性接着剤を塗布する方法と、感熱性接着剤シートを挿入し接着する方法などがある。
There are two methods for bonding the
用いられる弾性接着剤は、硬化反応後のデュロメータ硬さがA30/S〜A50/Sの範囲である接着剤をいい、セメダイン(株)製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパーX(登録商標)No8008、コニシ(株)製の特殊変成シリコンポリマーを主成分とするサイフレックス(登録商標)100などをあげることができる。 The elastic adhesive used is an adhesive whose durometer hardness after the curing reaction is in the range of A30 / S to A50 / S, and is Super X (registered) based on an acrylic-modified silicone polymer manufactured by Cemedine Co., Ltd. (Trademark) No8008, Syflex (registered trademark) 100 mainly composed of a specially modified silicon polymer manufactured by Konishi Co., Ltd. can be used.
本実施形態では、ベルト基材との接着強度よりセメダイン(株)製のアクリル変性シリコンポリマーを主成分とするスーパーX(登録商標)No8008が好ましくは用いた。 In the present embodiment, Super X (registered trademark) No. 8008 mainly composed of an acrylic-modified silicone polymer manufactured by Cemedine Co., Ltd. was preferably used because of its adhesive strength with the belt base material.
また、感熱性接着剤シートとしては、使用される用紙搬送ベルト130及びリブ131との接着性に優れたものであれば特に限定されない。例えば、アクリル系、シリコン系、ウレタン系、天然または合成のゴム系、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂系などの樹脂系材料を主材料とする接着剤を用いることができる。具体的には、東洋紡(株)製ポリエステル系接着シートGM−913、GM−920、ソニーケミカル(株)製ポリエステル系接着シートD3600などをあげることができる。ベルト基材との接着強度よりソニーケミカル(株)製ポリエステル系接着シートD3600、東洋紡(株)製ポリエステル系接着シートGM−920が望ましい材料として挙げられる。
Further, the heat-sensitive adhesive sheet is not particularly limited as long as it has excellent adhesiveness with the
リブ131を用紙搬送ベルト130へ貼設する方法は、特に制限されないが、一般的には、感熱性接着剤シートによる接着の場合には、感熱性接着剤シートをリブ131に加熱加圧して貼り付けたのち、離型紙を剥離してから、用紙搬送ベルト130に加熱加圧して貼り付ける。また、弾性接着剤からなる層による接着の場合には、弾性接着剤をリブ131に塗布してから、用紙搬送ベルト130に相互に圧接して接着することにより一体化して用紙搬送ベルト130を作製する。
A method for attaching the
なお、貼り合わせは、気泡を入れずに貼り合わせることが重要で、通常ハンドローラ、ゴムローラ、プレス等での貼り合わせ、減圧下での貼り合わせ、加圧下での貼り合わせ等の方法を用いることができる。また、リブ131表面又は用紙搬送ベルト130表面は、コロナ処理、プライマー処理又はエージング等を行って接着力を向上させていてもよい。
In addition, it is important to bond without bubbles, and usually use a method such as bonding with a hand roller, rubber roller, press, etc., bonding under reduced pressure, bonding under pressure, etc. Can do. Further, the surface of the
ベルトユニット100を構成する用紙搬送ベルト130は、2つの縁のうち図中左側の縁が2つのロールの端部を越えて張り出しており、その張り出している縁には、その縁の内周上を延びるリブ131が取り付けられている。このリブ131は、一定の幅RWおよび厚みRTを有している。また、このリブ131が、用紙搬送ベルト130の全内周にわたって貼り付けられるに当たっては、用紙搬送ベルト130の縁に対して完全に平行とはなり得ず若干蛇行する部分が出てくる。本実施形態では、このリブ131における、図中に示すロール側へのズレ量である真直度RSは、設計上定められた所定の寸法以下となっている。このリブ131が、本発明にいうリブの一例に相当する。
In the
また、2つのロールのうちの駆動ロール110における上記のリブ131側の端部には、この駆動ロール110の回転軸110aに取り付けられて駆動ロール110と同軸で回転する、周面に溝111aが設けられたプーリー111が備えられている。この溝111aは、底面と2つの斜面とからなり、上記のリブ131が、この溝111aに嵌り込んでいる。プーリー111は、本発明にいう規制部材の一例に相当し、プーリー111に設けられた溝111aが、本発明にいう溝の一例に相当する。
Further, at the end of the
また、このベルトユニット100では、従動ロール120の回転軸120aにおける図中左側の端部が、右側の端部に対して、紙面の奥から手前に向かう矢印D13の方向に若干ずらされている。その結果、用紙搬送ベルト130が僅かに捩れ、走行中、矢印D14の方向に向かうテンションが掛かることになる。これにより、用紙搬送ベルト130が矢印D14の方向に動き、リブ131における駆動ロール110側の側面の一部が、プーリー111の溝111aの駆動ロール110側の斜面に接触する。上記のテンションは、走行中、用紙搬送ベルト130に常時掛かっているので、リブ131のプーリー111の斜面に対する接触状態が維持される。このベルトユニット100では、このようにリブ131の端部をプーリー111の溝111aの斜面に接触させた状態で走行することによりリブ131がガイドとして働き、この用紙搬送ベルト130の駆動ロール110に対する相対位置が規制されるので、用紙搬送ベルト130における片寄り走行や蛇行が防止されることとなる。
Further, in this
ここで、リブ131には、転写時等に発生する浮遊トナーや浮遊キャリア等といった浮遊物が付着することがある。上記のように、リブ131を走行中のガイドとして働かせる機構は、用紙搬送ベルト130における片寄り走行等の防止に効果を発揮する。しかし、リブ131にトナー等といった不要物が付着していると、プーリー111の溝111aにおいてリブ131が接触している斜面とリブ131との間の摩擦が高まり、その結果、リブ131がプーリー111の溝111aの斜面をずり上がるという不具合(リブの乗り上げ)が発生する虞がある。本実施形態では、リブの乗り上げの発生を効果的に抑制するために、リブ131をクリーニングするクリーニング部140が設けられている。
Here, the floating material such as floating toner or floating carrier generated at the time of transfer may adhere to the
以下、このクリーニング部140の詳細について説明する。
Details of the
図3は、クリーニング部140の詳細を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing details of the
このクリーニング部140は、リブ131においてプーリー111の溝111aの斜面と接触する部分に、回転しながら押し当てられるブラシ141と、このブラシ141の回転軸141aを、図中の矢印D15が示すリブ131から離れる方向に付勢するバネ142と、図中の矢印D16が示す方向に回動することでブラシ141の回転軸141aにバネ142の付勢力とは反対方向の力を加え、矢印D17が示す方向に回動することでその回転軸141aに対する力を解除するカム143とを備えている。ここで、ブラシ141が、本発明にいうクリーニング部材の一例に相当し、バネ142とカム143とを合せたものが、本発明にいうリトラクト機構の一例に相当する。
The
このクリーニング部140は、用紙搬送ベルト130に対して不動な不図示のフレームに固定されており、カム143の動きにより、リブ141においてプーリー111の溝111aの斜面と接触する部分に対して、矢印D18が示すように、ブラシ141が押し付けられたり離されたりする。そして、このカム143の動きが、図1に示す制御部150によって、各感光体ドラム21k,21c,21m,21y上にトナー像を形成するためのトナーの量に応じて制御されている。ブラシ141がリブ141に押し付けられた状態で用紙搬送ベルト130が循環移動すると、そのブラシ141によってリブ141がクリーニングされる。その結果、リブの乗り上げの一因となるリブ141上の不用物が除去されてリブの乗り上げが効果的に抑制されることとなり、用紙搬送ベルト130における片寄り走行や蛇行を適切に防止されることとなる。
The
また、本実施形態では、図3に示すブラシタイプのクリーニング部140を例示したが、本発明にいうクリーニング部はブラシタイプに限るものではなく、例えば、次のような別タイプのものであっても良い。
Further, in the present embodiment, the brush
図4は、別タイプのクリーニング部を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing another type of cleaning unit.
この別タイプのクリーニング部140’は、図2に示す本実施形態のクリーニング部140とは、ブラシ141に替えて発泡ウレタン製のパッド141’を備えている点が異なっている。尚、この図4では、図2のクリーニング部140と同等な構成要素については図2と同じ符号を付して示されている。また、パッド141’は、本発明にいうクリーニング部材の一例に相当する。
This different type of
この別タイプのクリーニング部140’では、発泡ウレタン製のパッド141’によりリブ131がクリーニングされる。また、この別タイプのクリーニング部140’でも、カム143の動きは、本実施形態のクリーニング部140と同様に、各感光体ドラム21k,21c,21m,21y上にトナー像を形成するためのトナーの量に応じて制御される。
In this other type of
図5は、本実施形態のクリーニング部140おける、トナー像を形成するトナーの量に応じたカム143の動きに対する制御を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating control with respect to the movement of the
この図5には、まず、リブ131への不用物の付着の程度とトナー像を形成するトナーの量との関係を模式的に示すグラフG1が示されている。このグラフG1では、横軸にトナー像を形成するトナーの量を示すトナー濃度がとられ、縦軸にリブ131への不用物の付着の程度を示すよごれ量がとられており、両者の関係を示すラインLが記載されている。このラインLが示すように、トナー濃度が高すぎるときと、逆にトナー濃度が低すぎるときとによごれ量が多くなることが分かる。
FIG. 5 shows a graph G1 that schematically shows the relationship between the degree of unwanted material adhering to the
ここで、トナー濃度が高すぎるときによごれ量が多くなるのは、図1の画像形成装置1の内部においては、各感光体ドラム21k,21c,21m,21y上にトナー像を形成するためのトナーの量が多すぎると装置内にトナーが飛散するおそれが高いためである。また、トナー濃度が低すぎるときによごれ量が多くなるのは、トナー像を形成するトナーの量が少なすぎるとトナー像の形成を補助するキャリアが装置内に飛散するおそれが高くなるためである。これらの場合にはリブ131に付着した不用物に起因して、リブ131の乗り上げが生じる可能性が高まる。そこで、本実施形態では、図1の制御部150が、形成対象の画像を表わす画像データからトナー濃度を算出し、そのトナー濃度が、トナー飛散の可能性が所定以上に高まる高濃度側の閾値DHよりも高い場合、あるいは、キャリア飛散の可能性が所定以上に高まる低濃度側の閾値DLよりも低い場合に図3に示すカム143を矢印D16が示す方向に回動させてブラシ141をリブ131に押しつけさせる。一方、算出したトナー濃度が、低濃度側の閾値DL以上であって高濃度側の閾値DH以下の範囲内である場合には、図1の制御部150は、図3に示すカム143を矢印D17が示す方向に回動させてブラシ141をリブ131から離させる。
Here, when the toner density is too high, the amount of dirt increases because the toner image is formed on each of the
ここで、クリーニング部材を押し当てるというクリーニング方法は、効果的なクリーニング方法である一方で、クリーニング対象であるリブ131に負荷を与えるおそれがあるという問題を有している。しかし、図1の制御部150による上述した制御によれば、リブ131に対する押当てが必要最低限に抑制され、リブ131への負荷を抑えて効果的にクリーニングすることができる。その結果、リブ131の乗り上げが効果的に抑制されることとなり、用紙搬送ベルト130における片寄り走行や蛇行を適切に防止することができる。
Here, the cleaning method of pressing the cleaning member is an effective cleaning method, but has a problem that a load may be applied to the
以上、説明したように、本発明の第1実施形態の画像形成装置1によれば、用紙搬送ベルト130の走行のガイドとしてのリブ131の乗り上げが抑えられるので、用紙搬送ベルト130における片寄り走行や蛇行を適切に防止することができる。
As described above, according to the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
この第2実施形態は、画像形成装置が中間転写方式であるという点が第1実施形態と異なっている。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the image forming apparatus is an intermediate transfer system.
図6は、本発明の第2実施形態である画像形成装置を示す模式図である。 FIG. 6 is a schematic view showing an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
この図6に示す画像形成装置2は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当し、中間転写ベルトを用いる中間転写方式のカラー画像形成装置であり、駆動ロール210と2つの従動ロール220,230との3個のロールに張架され矢印D22の方向に循環移動する中間転写ベルト240を用いるベルトユニット200を備えている。
The
この画像形成装置2では、ベルトユニット200に隣接して、K、C、M、Yの各色のトナー像を形成する4つのトナー像形成ユニット40k,40c,40m,40yが配置されている。各色のトナー像形成ユニットには、矢印D21方向に回転する感光体ドラム41k,41c,41m,41yと、各感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電ロール42k,42c,42m,42yと、各帯電ロールをクリーニングするクリーニングロール43k,43c,43m,43yと、帯電した各感光体ドラム上にレーザ光Lを照射して各感光体ドラム上に静電潜像を形成する静電潜像形成装置44k,44c,44m,44yと、各色のトナーとキャリア等からなる現像剤が収容され所定の現像ロール45k_1,45c_1,45m_1,45y_1を介して各感光体ドラム上の静電潜像を現像して各色のトナー像を形成する現像器45k,45c,45m,45yと、各感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写ベルト240に転写するための1次転写ロール46k,46c,46m,46yと、転写後に各感光体ドラム上に残留した残留トナーを除去するクリーニングブレード47k,47c,47m,47yとを備えている。各色のトナー像形成ユニットにおけるトナー像の形成と転写は、各色のトナー像が、中間転写ベルト240上の同一箇所に互いに重なって転写されるようなタイミングで行われ、これにより、中間転写ベルト240上にこれら各色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。
In the
また、本実施形態では、上述した第1実施形態におけるトナーと同じ現像剤が使用される。 In the present embodiment, the same developer as the toner in the first embodiment described above is used.
さらに、この画像形成装置2は、ベルトユニット200における2つの従動ロール220,230のうち図中下側の従動ロール230に、中間転写ベルト240を挟んで対向する位置に2次転写ロール50が配置されており、これら2つのローラによって中間転写ベルト240を挟んでニップ部が形成されている。そして、中間転写ベルト240上の多重トナー像がこのニップ部に差し掛かるタイミングで用紙Pがこのニップ部に挿入されると多重トナー像が用紙Pに転写される。さらに、画像形成装置2は、用紙P上に形成された多重トナー像を定着する定着器60を備えており、この定着器60によって、多重トナー像が用紙Pに定着されてカラー画像が完成する。
Further, in the
ここで、この第2実施形態では、上述した第1実施形態において用紙搬送ベルト140の走行のガイドとして働くリブ131とそのリブ131が嵌る溝を有するプーリー111からなる機構と同等な機構が、中間転写ベルト240における片寄り走行や蛇行を防止するために設けられている。そして、この中間転写ベルト240の片寄り走行等を防止するための機構が有するリブをクリーニングするために、上述した第1実施形態におけるクリーニング部140と同等なクリーニング部250と、そのクリーニング部250が有するカムの動きを制御する制御部260が、ベルトユニット200に備えられている。これらリブとプーリーからなる機構、クリーニング部250、および制御部260については、第1実施形態に備えられているものと同等であるので、詳細な説明を省略する。
Here, in the second embodiment, a mechanism equivalent to the mechanism including the
この本発明の第2実施形態の画像形成装置2によっても、上述の第1実施形態の画像形成装置1と同様にリブの乗り上げが抑えられるので、中間転写ベルト240における片寄り走行や蛇行を適切に防止することができる。
The
尚、上記では、本発明にいうクリーニング部の一例として、ブラシタイプのクリーニング部と発泡ウレタンのパッドを用いるパッドタイプのクリーニング部とを例示したが、本発明は、これらに限るものではない。本発明のクリーニング部は、例えば、不織布でプーリーの溝の内面をクリーニングする不織布タイプのもの等であっても良い。 In the above description, a brush type cleaning unit and a pad type cleaning unit using a foamed urethane pad are illustrated as an example of the cleaning unit in the present invention. However, the present invention is not limited thereto. The cleaning unit of the present invention may be, for example, a non-woven fabric type that cleans the inner surface of the pulley groove with a non-woven fabric.
また、上記では、本発明にいう認識部の一例として、形成対象の画像を表わす画像データからトナー濃度を算出することでトナーの量を認識する、本発明にいう制御部の一例も兼ねる制御部150を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明にいう認識部は、例えば、画像形成に実際に用いられたトナーの量を計測することでトナーの量を認識するものであっても良く、トナーの量そのものが情報形式でユーザ操作等によって伝えられることでトナーの量を認識するものであっても良い。
(実施例)
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
In the above description, as an example of a recognition unit according to the present invention, a control unit that also serves as an example of a control unit according to the present invention that recognizes the amount of toner by calculating toner density from image data representing an image to be formed. Although 150 is illustrated, the present invention is not limited to this. The recognition unit referred to in the present invention may recognize, for example, the amount of toner by measuring the amount of toner actually used for image formation. May be used to recognize the amount of toner.
(Example)
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.
まず、実施例及び比較例に対する評価方法について説明する。 First, evaluation methods for Examples and Comparative Examples will be described.
この評価には、テスト画像としてハーフトーンのドットパターン(もしくはスクリーンとも呼ぶ)を用いる。 For this evaluation, a halftone dot pattern (also called a screen) is used as a test image.
図8は、実施例、比較例で使用したテスト画像(ハーフトーン)の拡大図である。 FIG. 8 is an enlarged view of a test image (halftone) used in Examples and Comparative Examples.
テスト画像TGであるハーフトーンは45°斜めラインが所定間隔を空けて平行に並べられた画像である。ここで、このテスト画像の用紙への転写中に、仮に上述したリブの乗り上げ等といった不具合が発生すると用紙搬送ベルトの片寄り走行や蛇行が生じ、平行したラインの転写位置のズレ(レジズレ)が生じる。 The halftone which is the test image TG is an image in which 45 ° oblique lines are arranged in parallel at a predetermined interval. Here, during the transfer of the test image to the paper, if a problem such as the above-described rib climbing occurs, the paper transport belt is shifted or meandered, and the transfer position shift (registration) of the parallel lines is caused. Arise.
図9は、レジズレの例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a registration error.
図9のパート(a)には、レジズレの一例として、一瞬速度UPによる画像抜けが模式的に示されており、パート(b)には、レジズレの一例として、一瞬速度ダウンによるトナー像の集中が模式的に示されており、パート(c)には、レジズレの一例として、横方向のガタによるトナー像ズレが模式的に示されている。 Part (a) of FIG. 9 schematically shows image omission due to instantaneous speed UP as an example of a registration error, and Part (b) shows toner image concentration due to instantaneous speed reduction as an example of registration error. Part (c) schematically shows toner image misalignment due to lateral play as an example of misregistration.
ここでの評価方法では、所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像GTを連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した。 In this evaluation method, after outputting 50,000 predetermined images, the amount of registration d in each image in which 30 test images GT were continuously output was measured, and the maximum value thereof was calculated as an evaluation value.
以下、個々の実施例及び比較例について説明する。
[実施例1]
実施例1では、前述の第1実施形態の直接転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材としては、ブラシを用いている。
Hereinafter, individual examples and comparative examples will be described.
[Example 1]
In Example 1, the direct transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above is employed, and a brush is used as the cleaning member.
ブラシは繊維材質がプリプロピレン、繊維太さが10デニール、繊維の一束本数が120フィラメントの導電性繊維が、直径4mmの太さの回転軸に、束密度125束/インチ2で植毛され、ブラシは、ブラシの最外縁の直径が10mmとなるように整形されている。
The brush has a fiber material made of propylene, a fiber thickness of 10 denier, and a bundle of 120 conductive filaments having a fiber bundle of 120 mm, and is planted at a bundle density of 125 bundles /
プーリーは、角度が80°のものを用いた。 A pulley with an angle of 80 ° was used.
図10は、プーリーの角度を説明した図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating the angle of the pulley.
図10のパート(a)には、角度が50°のプーリーP1が示されており、図9のパート(b)には、角度が80°のプーリーP2が示されている。上記のように実施例1では、角度が80°のプーリーP2が用いられる。角度が50°のプーリーP1については、後述の他の実施例や比較例で用いられる。 Part (a) in FIG. 10 shows a pulley P1 having an angle of 50 °, and part (b) in FIG. 9 shows a pulley P2 having an angle of 80 °. As described above, in Example 1, the pulley P2 having an angle of 80 ° is used. The pulley P1 having an angle of 50 ° is used in other examples and comparative examples described later.
また、実施例1では、クリーニング部材のリトラクト制御は行わず、常時リブの清掃を実施。 In the first embodiment, the cleaning of the cleaning member is not performed, and the rib is constantly cleaned.
このような構成において、所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した。評価結果について以下に説明する。 In such a configuration, after outputting 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 consecutive test images were output was measured, and the maximum value thereof was calculated as an evaluation value. The evaluation results will be described below.
図11は、実施例と比較例の条件とレジズレの結果を一覧にした表である。 FIG. 11 is a table listing the conditions of Examples and Comparative Examples and the result of registration.
この図11に示す表T1には、上段に実施例が示され、下段に比較例が示されている。実施例については、上記の実施例1を含む各実施例の画像形成装置の装置タイプ、採用されているプーリーの角度、クリーニング部材の種類、リトラクト制御実施の有無、およびレジズレ量が示されている。比較例については、画像形成装置の装置タイプ、採用されているプーリーの角度、およびレジズレ量が示されている。
In Table T1 shown in FIG. 11, examples are shown in the upper part, and comparative examples are shown in the lower part. As for the embodiments, the apparatus type of the image forming apparatus of each embodiment including the above-described
実施例1については、レジズレ量は60μmであった。
[実施例2]
実施例2では、前述の第2実施形態の中間転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材としては、ブラシを用いている。
For Example 1, the amount of registration was 60 μm.
[Example 2]
In Example 2, the intermediate transfer type image forming apparatus of the second embodiment described above is employed, and a brush is used as the cleaning member.
ブラシは実施例1と同じクリーニング部材を使用している。 The brush uses the same cleaning member as in the first embodiment.
プーリーは、角度が80°のものを用いた。 A pulley with an angle of 80 ° was used.
クリーニング部材のリトラクト制御は行わず、常時リブの清掃を実施。 Rib cleaning is always performed without retract control of the cleaning member.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は70μmであった。
[実施例3]
実施例3では、前述の第1実施形態の直接転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材としては、ブラシを用いている。
After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 70 μm.
[Example 3]
In Example 3, the direct transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above is employed, and a brush is used as the cleaning member.
ブラシは実施例1と同じクリーニング部材を使用している。 The brush uses the same cleaning member as in the first embodiment.
プーリーは、角度が80°のものを用いた。 A pulley with an angle of 80 ° was used.
クリーニング部材のリトラクト制御はトナー飛散の可能性が所定以上に高まる高濃度側の閾値DHよりも高い場合、あるいは、キャリア飛散の可能性が所定以上に高まる低濃度側の閾値DLよりも低い場合にのみ当接させ、クリーニングを実施した。 When the cleaning control of the cleaning member is higher than the threshold value DH on the high density side where the possibility of toner scattering is higher than a predetermined value, or when it is lower than the threshold value DL on the low density side where the possibility of carrier scattering is higher than a predetermined value. Only contact was made and cleaning was carried out.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は50μmであった。
[実施例4]
実施例4では、前述の第1実施形態の直接転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材としては、ブラシを用いている。
After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 50 μm.
[Example 4]
In Example 4, the direct transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above is employed, and a brush is used as the cleaning member.
ブラシは実施例1と同じクリーニング部材を使用している。 The brush uses the same cleaning member as in the first embodiment.
プーリーは、図10のパート(a)に示す角度が50°のものを用いた。 A pulley having an angle of 50 ° shown in Part (a) of FIG. 10 was used.
クリーニング部材のリトラクト制御はトナー飛散の可能性が所定以上に高まる高濃度側の閾値DHよりも高い場合、あるいは、キャリア飛散の可能性が所定以上に高まる低濃度側の閾値DLよりも低い場合にのみ当接させ、クリーニングを実施した。 When the cleaning control of the cleaning member is higher than the threshold value DH on the high density side where the possibility of toner scattering is higher than a predetermined value, or when it is lower than the threshold value DL on the low density side where the possibility of carrier scattering is higher than a predetermined value. Only contact was made and cleaning was carried out.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は60μmであった。
[実施例5]
実施例5では、前述の第1実施形態の直接転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材としては、パッドを用いている。
After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 60 μm.
[Example 5]
In Example 5, the direct transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above is employed, and a pad is used as the cleaning member.
パッドは発泡密度が50個/25mmの発泡ウレタンで、サイズは10mm×10mm、厚みは5mm、リブ内側端面を中心にリブへ当接されている。 The pad is urethane foam with a foam density of 50 pieces / 25 mm, the size is 10 mm × 10 mm, the thickness is 5 mm, and is in contact with the rib centering on the rib inner end face.
プーリーは、角度が50°のものを用いた。 A pulley with an angle of 50 ° was used.
クリーニング部材のリトラクト制御はトナー飛散の可能性が所定以上に高まる高濃度側の閾値DHよりも高い場合、あるいは、キャリア飛散の可能性が所定以上に高まる低濃度側の閾値DLよりも低い場合にのみ当接させ、クリーニングを実施した。 When the cleaning control of the cleaning member is higher than the threshold value DH on the high density side where the possibility of toner scattering is higher than a predetermined value, or when it is lower than the threshold value DL on the low density side where the possibility of carrier scattering is higher than a predetermined value. Only contact was made and cleaning was carried out.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は40μmであった。
[比較例1]
比較例1では、前述の第1実施形態の直接転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材はなし。プーリーは、角度が80°のものを用いた。
After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 40 μm.
[Comparative Example 1]
The comparative example 1 employs the direct transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above, and has no cleaning member. A pulley with an angle of 80 ° was used.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は160μmであった。
[比較例2]
比較例2では、前述の第1実施形態の中間転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材はなし。プーリーは、角度が80°のものを用いた。
After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 160 μm.
[Comparative Example 2]
The comparative example 2 employs the intermediate transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above, and has no cleaning member. A pulley with an angle of 80 ° was used.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は160μmであった。
[比較例3]
比較例3では、前述の第1実施形態の直接転写方式画像形成装置を採用した構成であり、クリーニング部材なし。プーリーは、角度が50°のものを用いた。
After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 160 μm.
[Comparative Example 3]
Comparative Example 3 employs the direct transfer type image forming apparatus of the first embodiment described above, and has no cleaning member. A pulley with an angle of 50 ° was used.
所定の画像を50,000枚出力した後、テスト画像を連続30枚出力した各画像におけるレジズレ量dを計測し、それらの最大値を評価値として算出した結果、図11に示すようにレジズレ量は130μmであった。 After the output of 50,000 predetermined images, the registration amount d in each image in which 30 test images are output continuously is measured, and the maximum value thereof is calculated as an evaluation value. As a result, the registration amount is as shown in FIG. Was 130 μm.
1,2 画像形成装置
20k,20c,20m,20y,40k,40c,40m,40y トナー像形成ユニット
21k,21c,21m,21y,41k,41c,41m,41y 感光体ドラム
22k,22c,22m,22y,42k,42c,42m,42y 帯電ロール
23k,23c,23m,23y,43k,43c,43m,43y クリーニングロール
24k,24c,24m,24y,44k,44c,44m,44y 静電潜像形成装置
25k,25c,25m,25y,45k,45c,45m,45y 現像器
25k_1,25c_1,25m_1,25y_1,45k_1,45c_1,45m_1,45y_1 現像ロール
26k,26c,26m,26y 転写ロール
27k,27c,27m,27y,47k,47c,47m,47y クリーニングブレード
30,60 定着器
46k,46c,46m,46y 1次転写ロール
50 2次転写ロール
100,200 ベルトユニット
110,210 駆動ロール
110a 回転軸
111 プーリー
111a 溝
120,220,230 従動ロール
130 用紙搬送ベルト
131 リブ
140,250 クリーニング部
140’ 別タイプのクリーニング部
141 ブラシ
141’ パッド
141a 回転軸
142 バネ
143 カム
150,260 制御部
240 中間転写ベルト
501 ロール
501a 回転軸
502 無端ベルト
503 リブ
1, 2
Claims (11)
前記無端ベルトは、該無端ベルトにおける2つの縁のうちの少なくとも一方の縁に沿って内周上を延びるリブを有するものであって、
前記複数のロールのうちの少なくとも1つのロールと同軸で回転する、該ロールと一体または別体の、前記リブが嵌ることで前記無端ベルトと該ロールとの相対的位置を規制する溝が設けられた規制部材と、
前記リブをクリーニングするクリーニング部材とを備えたことを特徴とするベルトユニット。 In a belt unit having a plurality of rolls and an endless belt that is stretched by the plurality of rolls and circulates in a predetermined movement direction,
The endless belt has a rib extending on the inner circumference along at least one edge of two edges of the endless belt,
A groove that rotates coaxially with at least one of the plurality of rolls and that is integral with or separate from the roll and that regulates the relative position between the endless belt and the roll by fitting the rib is provided. Regulating members,
A belt unit comprising: a cleaning member for cleaning the rib.
前記クリーニング部材を前記リブに対して接離するリトラクト機構を備えたことを特徴とする請求項1記載のベルトユニット。 The cleaning member cleans the rib by being pressed against the rib,
The belt unit according to claim 1, further comprising a retract mechanism that contacts and separates the cleaning member with respect to the rib.
当該ベルトユニットが、
前記無端ベルトは、該無端ベルトにおける2つの縁のうちの少なくとも一方の縁に沿って内周上を延びるリブを有するものであって、
前記複数のロールのうちの少なくとも1つのロールと同軸で回転する、該ロールと一体または別体の、前記リブが嵌ることで前記無端ベルトと該ロールとの相対的位置を規制する溝が設けられた規制部材と、
前記リブをクリーニングするクリーニング部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 In the process of forming an image on the paper by forming a toner image and finally transferring and fixing the toner image on the paper, a plurality of rolls and a predetermined moving direction stretched by the plurality of rolls In an image forming apparatus using a belt unit having an endless belt that circulates and moves,
The belt unit
The endless belt has a rib extending on the inner circumference along at least one edge of two edges of the endless belt,
A groove that rotates coaxially with at least one of the plurality of rolls and that is integral with or separate from the roll and that regulates the relative position between the endless belt and the roll by fitting the rib is provided. Regulating members,
An image forming apparatus comprising a cleaning member for cleaning the rib.
前記クリーニング部材を前記リブに対して接離するリトラクト機構と、
前記トナー像を形成するトナーの量を認識する認識部と、
前記認識部で認識されたトナーの量が所定範囲内の量である場合には前記リトラクト機構に前記クリーニング部材を前記リブから離させ、該トナーの量が該所定範囲外の量である場合には該リトラクト機構に該クリーニング部材を該リブに当接させる制御部とを備えたことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 The cleaning member cleans the rib by being pressed against the rib,
A retract mechanism for contacting and separating the cleaning member with respect to the rib;
A recognition unit for recognizing the amount of toner forming the toner image;
When the amount of toner recognized by the recognizing unit is within a predetermined range, the retraction mechanism moves the cleaning member away from the rib, and the amount of toner is outside the predetermined range. The image forming apparatus according to claim 6, further comprising a control unit that causes the cleaning mechanism to abut the rib on the retract mechanism.
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JP2013088779A (en) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Ricoh Co Ltd | Opening/closing cover and image forming device |
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