JP2009109777A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、記録媒体上にトナー像を転写するとともに定着する転写定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof, and more particularly, includes a transfer fixing device that transfers and fixes a toner image onto a recording medium. The present invention relates to an image forming apparatus.
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、転写工程と定着工程とを同時におこなう転写定着装置を用いる技術が知られている(例えば、特許文献1等参照。)。
このような転写定着装置を備えた画像形成装置は、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に比べて、表面性の粗い記録媒体を使用しても画像品質の低下が起こり難いという利点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as copying machines and printers, a technique using a transfer fixing device that simultaneously performs a transfer process and a fixing process is known (see, for example, Patent Document 1).
An image forming apparatus provided with such a transfer fixing device is less likely to cause a decrease in image quality even when a recording medium having a rough surface is used, compared to an image forming apparatus that performs a transfer process and a fixing process separately. There are advantages.
詳しくは、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置では、表面性の粗い記録媒体を使用すると、中間転写ベルトが記録媒体の表面性に追従できずに中間転写ベルトと記録媒体との間に微小ギャップが形成されてしまう。そのため、その微小ギャップが形成された部分で異常放電が発生して、中間転写ベルト上に担持された画像が記録媒体上に正常に転写されずに、画像が全体としてボソボソになってしまう。
これに対して、転写定着装置を備えた画像形成装置では、トナー像に対して転写と同時に熱を加えるため、トナーが軟化・溶融して粘弾性を帯びたブロック状の塊になる。そのため、表面性の粗い記録媒体を使用して定着部材と記録媒体との間に微小ギャップが形成されても、その部分に画像が塊として転写されてしまう。したがって、画像は、ボソボソにならずに、良好で高画質なものになる。
Specifically, in an image forming apparatus that performs a transfer process and a fixing process separately, if a recording medium having a rough surface is used, the intermediate transfer belt cannot follow the surface characteristics of the recording medium and the intermediate transfer belt and the recording medium A minute gap is formed between them. For this reason, abnormal discharge occurs in the portion where the minute gap is formed, and the image carried on the intermediate transfer belt is not normally transferred onto the recording medium, and the image becomes rough as a whole.
On the other hand, in an image forming apparatus provided with a transfer and fixing device, heat is applied to a toner image simultaneously with transfer, so that the toner is softened and melted to form a block-like lump having viscoelasticity. Therefore, even if a minute gap is formed between the fixing member and the recording medium using a recording medium having a rough surface, the image is transferred as a lump to that portion. Therefore, the image is good and has a high image quality without being distorted.
さらに、転写定着装置を備えた画像形成装置は、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に比べて、トナー像を加熱する時間を長くとれるために定着部材の設定温度を比較的低く設定できる。したがって、熱エネルギーの消費を低減することができる。 Further, the image forming apparatus provided with the transfer fixing device has a relatively low setting temperature of the fixing member because the time for heating the toner image can be increased as compared with the image forming apparatus that performs the transfer process and the fixing process separately. Can be set. Therefore, consumption of heat energy can be reduced.
さらに詳しくは、特許文献1等の画像形成装置において、まず、中間転写ベルト(ベルト部材)上に、複数の感光体ドラム上に形成された各色のトナー像が重ねて転写(1次転写)される。その後、中間転写ベルトに担持されたトナー像は、転写ニップ部の位置で、転写定着ローラ(転写定着部材)上に転写(2次転写)される。そして、転写定着ローラに担持されたトナー像は、転写定着ローラ上で加熱・溶融された後に、加圧ローラとの定着ニップ部の位置に搬送された記録媒体上に転写(3次転写)されるとともに定着される(転写・定着される。)。
ここで、特許文献1等の画像形成装置では、転写ニップ部を形成する対向ローラ(中間転写ベルトを介して転写定着ローラに圧接するローラ部材である。)の外径を転写定着ローラの外径よりも小さく設定するとともに、対向ローラの近傍にテンションローラを配設する技術が開示されている。
More specifically, in an image forming apparatus such as Patent Document 1, first, toner images of each color formed on a plurality of photosensitive drums are superimposed and transferred (primary transfer) onto an intermediate transfer belt (belt member). The Thereafter, the toner image carried on the intermediate transfer belt is transferred (secondary transfer) onto the transfer fixing roller (transfer fixing member) at the position of the transfer nip portion. The toner image carried on the transfer fixing roller is heated and melted on the transfer fixing roller, and then transferred (tertiary transfer) onto the recording medium conveyed to the position of the fixing nip with the pressure roller. And fixed (transfer / fixed).
Here, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 or the like, the outer diameter of the opposing roller (which is a roller member pressed against the transfer fixing roller via the intermediate transfer belt) that forms the transfer nip portion is set to the outer diameter of the transfer fixing roller. And a technique for disposing a tension roller near the opposing roller.
上述した従来の画像形成装置は、転写定着部材(転写定着装置)で生じた大量の熱の多くが転写ニップ部を介して中間転写ベルト(ベルト部材)に伝わり、さらにはその熱が中間転写ベルトを介して感光体ドラムにまで伝わって、中間転写ベルトや感光体ドラムが熱劣化してしまったり、中間転写ベルトや感光体ドラムの表面にフィルミング(トナー成分がスジ状に固着する現象である。)が生じてしまったりする不具合があった。そして、このような不具合が生じてしまうと、出力画像の画像品質が大きく低下してしまっていた。
さらに、転写定着部材(転写定着装置)で生じた大量の熱の多くが転写ニップ部を介して中間転写ベルト(ベルト部材)に伝わると、転写定着部材自体の加熱効率が低下して熱エネルギーが浪費されたり、出力画像の定着性が低下してしまったりしていた。
In the conventional image forming apparatus described above, most of a large amount of heat generated in the transfer fixing member (transfer fixing apparatus) is transferred to the intermediate transfer belt (belt member) through the transfer nip portion, and further, the heat is transferred to the intermediate transfer belt. Is transferred to the photosensitive drum through the heat transfer, and the intermediate transfer belt and the photosensitive drum are thermally deteriorated, or filming (the toner component is fixed in a streak shape on the surface of the intermediate transfer belt and the photosensitive drum). )) Occurred. If such a problem occurs, the image quality of the output image is greatly degraded.
Furthermore, when a large amount of heat generated in the transfer fixing member (transfer fixing device) is transferred to the intermediate transfer belt (belt member) via the transfer nip portion, the heating efficiency of the transfer fixing member itself is reduced and heat energy is reduced. It was wasted or the fixability of the output image was reduced.
これに対して、上述した特許文献1等の画像形成装置は、転写ニップ部を形成する対向ローラ(中間転写ベルトを介して転写定着ローラに圧接するローラ部材である。)の外径を転写定着ローラの外径よりも小さく設定しているために、転写ニップ部におけるニップ幅を比較的小さく形成することができる。したがって、転写定着部材で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト(ベルト部材)に伝わりにくくなる効果が期待できる。
しかし、転写ニップ部を形成する対向ローラを小径化すると、対向ローラに対する中間転写ベルトの巻き付け角度が大きくなってしまい、中間転写ベルトに曲率が小さく強い曲げ応力が繰り返しかかり、中間転写ベルトの耐久性が低下してしまっていた。また、中間転写ベルトに曲率が小さく強い曲げ応力がかかると、中間転写ベルトに直線状に戻ろうとする復元力が生じやすくなって、対向ローラと中間転写ベルトとの間に浮きが生じて良好な転写ニップ部を形成できなくなっていた。さらに、対向ローラを小径化することで、対向ローラに撓み(変形)が生じやすくなって、対向ローラと中間転写ベルトとの間に浮きが生じて良好な転写ニップ部を形成できなくなっていた。
On the other hand, in the image forming apparatus described in Patent Document 1 and the like described above, the outer diameter of the opposing roller (a roller member that presses the transfer fixing roller via the intermediate transfer belt) that forms the transfer nip portion is transferred and fixed. Since it is set smaller than the outer diameter of the roller, the nip width in the transfer nip portion can be formed relatively small. Therefore, it can be expected that the heat generated in the transfer fixing member is hardly transmitted to the intermediate transfer belt (belt member) through the transfer nip portion.
However, if the diameter of the opposing roller that forms the transfer nip is reduced, the winding angle of the intermediate transfer belt with respect to the opposing roller increases, and the intermediate transfer belt is repeatedly subjected to strong bending stress with a small curvature, which makes the durability of the intermediate transfer belt durable. Had fallen. Also, if the intermediate transfer belt has a small curvature and a strong bending stress, a restoring force that tends to return to the intermediate transfer belt is likely to be generated, and a floating occurs between the opposing roller and the intermediate transfer belt. The transfer nip could not be formed. Further, by reducing the diameter of the counter roller, the counter roller is likely to bend (deform), and a floating occurs between the counter roller and the intermediate transfer belt, making it impossible to form a good transfer nip portion.
このような現象は、転写定着装置を用いた画像形成装置に特有のものであって、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置には生じにくいものである。すなわち、転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置では、熱源となる定着装置で生じた熱が、中間転写ベルトに直接伝わることがないため、小型の装置であって定着装置と中間転写ベルトや感光体ドラムが比較的近接している場合であっても、上述した不具合は生じにくい。 Such a phenomenon is peculiar to the image forming apparatus using the transfer fixing device, and is difficult to occur in the image forming device that performs the transfer process and the fixing process separately. In other words, in an image forming apparatus that performs the transfer process and the fixing process separately, heat generated by the fixing device serving as a heat source is not directly transmitted to the intermediate transfer belt. Even when the belt and the photosensitive drum are relatively close to each other, the above-described problems are unlikely to occur.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、良好な転写ニップ部が形成されて、ベルト部材の耐久性が低下することなく、転写定着部材で生じた熱が転写ニップ部を介してベルト部材に伝わりにくい、画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a good transfer nip portion is formed, so that heat generated in the transfer fixing member can be generated without reducing the durability of the belt member. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that is difficult to be transmitted to a belt member via a section.
この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、複数のローラ部材に張架されるとともに、トナー像を担持する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材に当接して当該ベルト部材に担持されたトナー像が転写されるとともに、転写されたトナー像を加熱・溶融する転写定着部材と、を備え、前記複数のローラ部材は、前記ベルト部材を介して前記転写定着部材に圧接して転写ニップ部を形成する対向ローラと、前記対向ローラに対する前記ベルト部材の巻き付け角度が90度以下となるように当該対向ローラの近傍に配設された単数又は複数の補助ローラと、を具備したものである。 According to the first aspect of the present invention, an image forming apparatus is stretched around a plurality of roller members, and has an endless belt member that carries a toner image, and abuts on the belt member to contact the belt member. And a transfer fixing member that heats and melts the transferred toner image, and the plurality of roller members are in pressure contact with the transfer fixing member via the belt member. A counter roller that forms a transfer nip portion, and one or a plurality of auxiliary rollers disposed in the vicinity of the counter roller so that a winding angle of the belt member with respect to the counter roller is 90 degrees or less. It is.
また、請求項2記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記対向ローラは、前記転写ニップ部におけるニップ幅が2mm以下になるように形成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the counter roller is formed such that a nip width at the transfer nip portion is 2 mm or less. .
また、請求項3記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記対向ローラ及び前記補助ローラに当接してそれらのローラの撓みを規制する規制部材をさらに備えたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the regulating member abuts against the opposing roller and the auxiliary roller and regulates the bending of the rollers. Is further provided.
また、請求項4記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記規制部材を、前記対向ローラ及び前記補助ローラの外周面に当接するローラ状部材としたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the regulating member is a roller-shaped member that comes into contact with the outer peripheral surfaces of the opposing roller and the auxiliary roller. is there.
また、請求項5記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記ローラ状部材は、前記対向ローラ及び前記補助ローラの回転軸方向に複数分割されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the roller-shaped member is divided into a plurality of parts in the rotational axis direction of the opposing roller and the auxiliary roller. .
また、請求項6記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記規制部材を、前記対向ローラ及び前記補助ローラの外周面に摺接する摺接部を具備した非回転部材としたものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the regulating member includes a non-slidable contact portion that slidably contacts the outer peripheral surface of the opposing roller and the auxiliary roller. This is a rotating member.
また、請求項7記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記対向ローラは、その外周面が金属材料で形成されたものである。 An image forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the outer peripheral surface of the counter roller is formed of a metal material. .
また、請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、前記対向ローラは、断熱層を具備したものである。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the opposing roller includes a heat insulating layer.
また、請求項9記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記対向ローラは、前記転写定着部材を走行させる駆動源によって回転駆動されるものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the counter roller is rotationally driven by a drive source for running the transfer fixing member. Is.
また、請求項10記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項9のいずれかに記載の発明において、前記ベルト部材を、複数のトナー像が重ねて担持される中間転写ベルトとしたものである。 An image forming apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the intermediate transfer belt according to any one of the first to ninth aspects, wherein the belt member is supported by a plurality of toner images stacked thereon. It is what.
また、請求項11記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項10のいずれかに記載の発明において、前記転写定着部材は、複数のローラ部材に張架された転写定着ベルトであって、前記複数のローラ部材のうち1つのローラ部材は、前記転写定着ベルトを介して前記ベルト部材に圧接するものである。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect is the transfer fixing belt according to any one of the first to tenth aspects, wherein the transfer fixing member is stretched around a plurality of roller members. In this case, one of the plurality of roller members is in pressure contact with the belt member via the transfer fixing belt.
また、請求項12記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項10のいずれかに記載の発明において、前記転写定着部材を、転写定着ローラとしたものである。 An image forming apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects, wherein the transfer fixing member is a transfer fixing roller.
本発明は、対向ローラに対するベルト部材の巻き付け角度を最適化するための補助ローラを対向ローラの近傍に設置しているために、良好な転写ニップ部が形成されて、ベルト部材の耐久性が低下することなく、転写定着部材で生じた熱が転写ニップ部を介してベルト部材に伝わりにくい、画像形成装置を提供することができる。 In the present invention, since an auxiliary roller for optimizing the winding angle of the belt member with respect to the opposing roller is installed in the vicinity of the opposing roller, a good transfer nip portion is formed, and the durability of the belt member is reduced. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus in which heat generated in the transfer fixing member is not easily transmitted to the belt member via the transfer nip portion.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
実施の形態1.
図1及び図2にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部(露光部)、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ、21は各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにそれぞれ収容された感光体ドラム(像担持体)、22は感光体ドラム21上を帯電する帯電部、23Y、23M、23C、23BKは感光体ドラム21上に形成される静電潜像を現像する現像装置、24は感光体ドラム21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト27に転写する転写バイアスローラ、25は感光体ドラム21上の未転写トナーを回収するクリーニング装置、を示す。
Embodiment 1 FIG.
1 and 2, the first embodiment of the present invention will be described in detail.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is an apparatus main body of a color copying machine as an image forming apparatus, 2 is a writing section (exposure section) that emits laser light based on input image information, and 20Y, 20M, 20C, and 20BK are colors (yellow, magenta). , Cyan, black), 21 is a photosensitive drum (image carrier) accommodated in each of the
また、27は複数色のトナー像が重ねて転写されるベルト部材としての中間転写ベルト、28は中間転写ベルト27を介して転写定着ベルト67に圧接して転写ニップ部(2次転写ニップ部)を形成する対向ローラ(ローラ部材)、29は中間転写ベルト27上の未転写トナーを回収するクリーニング装置(中間転写ベルトクリーニング装置)、32Y、32M、32C、32BKは各現像装置23Y、23M、23C、23BKに各色のトナーを補給するトナー補給部、51は原稿Dを原稿読込部55に搬送する原稿搬送部、55は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、61は転写紙等の記録媒体Pが収納される給紙部、66は記録媒体P上にトナー像を転写・定着する転写定着装置、86は転写定着ベルト67の輻射熱による中間転写ベルト27の加熱を軽減する断熱プレート、を示す。
ここで、転写定着装置66は、転写定着部材としての転写定着ベルト67、加圧部材としての加圧ローラ68、熱源としてのヒータ70、等で構成される。
また、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、それぞれ、感光体ドラム21、帯電部22、クリーニング装置25が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおける感光体ドラム21上では、それぞれ、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成がおこなわれる。
Here, the
The
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部51の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部55のコンタクトガラス53上に載置される。そして、原稿読込部55で、コンタクトガラス53上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport roller of the
詳しくは、原稿読込部55は、コンタクトガラス53上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部(不図示である。)で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
Specifically, the
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21上に向けて発せられる。
Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. Then, laser light (exposure light) based on the image information of each color is emitted from the writing unit 2 toward the
一方、4つの感光体ドラム21は、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム21の表面は、帯電部22との対向位置で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム21上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム21表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー3に入射して反射した後に、レンズ4、5を透過する。レンズ4、5を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four
In the writing unit 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the light source corresponding to each color. The laser light is incident on the polygon mirror 3 and reflected, and then passes through the
イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー6〜8で反射された後に、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー3により、感光体ドラム21の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部22にて帯電された後の感光体ドラム21上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
The laser beam corresponding to the yellow component is reflected by the mirrors 6 to 8 and then irradiated onto the surface of the
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー9〜11で反射された後に、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー12〜14で反射された後に、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム212表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー15で反射された後に、紙面左から4番目のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is reflected by the mirrors 9 to 11 and then irradiated to the surface of the
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム21表面は、それぞれ、現像装置23Y、23M、23C、23BKとの対向位置に達する。そして、各現像装置23Y、23M、23C、23BKから感光体ドラム21上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム21上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、複数のローラ部材に張架・支持された中間転写ベルト27との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト27の内周面に当接するように転写バイアスローラ24が設置されている。そして、転写バイアスローラ24の位置で、中間転写ベルト27上に、感光体ドラム21上に形成された各色の画像(トナー像)が、順次重ねて転写される(第1転写工程である。)。
Thereafter, the surface of the
Thereafter, the surface of the
そして、第1転写工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、クリーニング装置25との対向位置に達する。そして、クリーニング装置25で、感光体ドラム21上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the
Thereafter, the surface of the
他方、感光体ドラム21上の各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト27(ベルト部材)表面は、図中の矢印方向に走行して、転写定着ベルト67(転写定着部材)の位置に達する。そして、中間転写ベルト27上のフルカラーのトナー像が、対向ローラ28に印加される転写バイアスによって、転写定着ベルト67上に2次転写される(第2転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト27表面は、中間転写ベルトクリーニング部29の位置に達する。そして、中間転写ベルト27上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング装置29に回収されて、中間転写ベルト27上の一連の転写プロセスが完了する。
On the other hand, the surface of the intermediate transfer belt 27 (belt member) on which the toner images of the respective colors on the
Thereafter, the surface of the
他方、中間転写ベルト27から転写されたトナー像を担持した転写定着ベルト67表面は、図1の時計方向に走行して、加圧ローラ68との当接位置(定着ニップ部である。)に達する。ここで、転写定着ベルト67はヒータ70によって加熱されていて、転写定着ベルト67に担持されたトナー像が加熱・溶融される。そして、転写定着ベルト67と加圧ローラ68とのニップ部(定着ニップ部)にて、転写定着ベルト67に担持されたトナー像(フルカラー画像)が記録媒体Pに転写される(第3転写工程である。)とともに定着される。
On the other hand, the surface of the transfer and fixing
ここで、転写定着装置66の位置の記録媒体Pは、給紙部61から搬送ガイド63、レジストローラ64等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部61から、給紙ローラ62により給送された転写紙Pが、搬送ガイド63を通過した後に、レジストローラ64に導かれる。レジストローラ64に達した記録媒体Pは、転写定着ベルト67上のトナー像とタイミングを合わせて、転写定着ベルト67と加圧ローラ68との定着ニップ部に向けて搬送される。
その後、フルカラー画像が転写・定着された記録媒体Pは、排紙ローラ80によって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Here, the recording medium P at the position of the
Specifically, the transfer paper P fed by the
Thereafter, the recording medium P on which the full-color image has been transferred and fixed is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by the
なお、本実施の形態1において用いられるトナーは、低温定着に適したものであって、軟化点(1/2流出温度)が90〜115℃に設定されている。ここで、トナーの軟化点は、高架式フローテスター「CFT500D型」(島津製作所社製)を用いて測定されるトナーの溶融特性(フローカーブ)から1/2法にて求めたものである。その際、測定条件は、荷重を5kg/cm2、昇温速度を3.0℃/分、ダイ口径を1.00mm、ダイ長さを10.0mmに設定した。 The toner used in Embodiment 1 is suitable for low-temperature fixing, and the softening point (1/2 outflow temperature) is set to 90 to 115 ° C. Here, the softening point of the toner is determined by the 1/2 method from the melting characteristics (flow curve) of the toner measured using an elevated flow tester “CFT500D type” (manufactured by Shimadzu Corporation). At that time, the measurement conditions were set such that the load was 5 kg / cm 2 , the temperature rising rate was 3.0 ° C./min, the die diameter was 1.00 mm, and the die length was 10.0 mm.
次に、図2にて、本実施の形態1における画像形成装置1の、特徴的な構成・動作について詳述する。
図2は、転写定着装置66の近傍を示す拡大図である。
図2に示すように、転写定着装置66は、転写定着部材としての転写定着ベルト67、加圧ローラ68(加圧部材)、2次転写ローラ71、ローラ部材72、73、テンションローラ74、クリーニングローラ75、クリーニングブレード76、等で構成される。
Next, the characteristic configuration and operation of the image forming apparatus 1 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of the
As shown in FIG. 2, the
ここで、転写定着部材としての転写定着ベルト67は、複数のローラ部材71〜74に張架・支持された無端状ベルトであって、駆動源(駆動モータ)に接続された2次転写ローラ71の回転駆動によって図2中の矢印方向に走行する。複数のローラ部材のうち1つのローラ部材71(2次転写ローラ)は、芯金上に弾性層等が積層されたものであって、転写定着ベルト67を介して中間転写ベルト27(対向ローラ28)に圧接して転写ニップ部(2次転写ニップ部)を形成している。また、複数のローラ部材のうち1つのローラ部材72は、転写定着ベルト67を介して加圧ローラ68に圧接して定着ニップ部を形成している。また、転写ニップ部と定着ニップ部との間であって、転写定着ベルト67の外周面に対向する位置には、加熱手段としてのヒータ70(熱源)が固設されている。また、定着ニップ部の下流側であって転写定着ベルト67に当接する位置には、転写定着ベルト67上の未転写トナーを除去するために、クリーニングローラ75が配設されている。さらに、クリーニングローラ75の外周面には、クリーニングローラ75上に担持された未転写トナーを除去するためのクリーニングブレード76が配設されている。
Here, the
ここで、転写定着ベルト67は、ポリイミド等からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された積層構造体である。
転写定着ベルト67の弾性層としては、層厚が0.05〜0.5mm程度であって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。転写定着ベルト67に弾性層を設けることにより、所望のニップ幅のニップ部を形成することができる。
転写定着ベルト67の離型層としては、層厚が10〜30μm程度であって、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、等を用いることができる。転写定着ベルト67の表層に離型層を設けることにより、トナー(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。ここで、離型層は、導電性と耐磨耗性とを得るために、カーボン等の充填剤を数%含有させることもできる。また、転写定着ベルト67の離型層の離型性が高くなるように、離型性(表面エネルギー)を表す水の接触角を110〜125°に設定することもできる。
Here, the
As the elastic layer of the
The release layer of the
ヒータ70は、ハロゲンヒータであって、その背面には転写定着ベルト67の加熱効率を高めるために反射板が設置されている。そして、装置本体の電源部(交流電源)により出力制御されたヒータ70によって転写定着ベルト67が加熱されて、ベルト表面から転写定着ベルト67上のトナー像に熱が加えられる。ヒータ70の出力制御は、転写定着ベルト67表面に対向する温度センサ(不図示である。)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。このようなヒータ70の出力制御によって、転写定着ベルト67の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
なお、本実施の形態1では、転写定着ベルト67の温度を110〜130℃程度に調整制御している。これは、従来の定着装置(転写工程と定着工程とを別々におこなう画像形成装置に設置されるものである。)における定着部材の温度に比べて、かなり低い温度となっている。
The
In the first embodiment, the temperature of the transfer and fixing
また、加圧ローラ68は、鉄、ステンレス等からなる芯金上に表面層が形成されたものであって、図2中の矢印方向に回転する。加圧ローラ68は、不図示の加圧機構によって転写定着ベルト67に圧接する。こうして、加圧ローラ68と転写定着ベルト67との間に、所望の定着ニップ部が形成される。
The
加圧ローラ68の表面層は、PTFE、PFA、FEP、ETFE等のフッ素化合物に、耐摩耗性に優れたカーボン、ガラス繊維、セラミック等の充填剤や摺動性に優れた二硫化モリブデン等の充填剤を2〜20%加えたものである。特に、フッ素化合物として、四フッ化エチレン・エチレン共重合体樹脂(ETFE)等のように水素の半分がフッ素に置換された構造のものを用いた場合には、水に対する接触角の異なる材料を容易に得ることができる。また、表面層に充填剤を多く含ませることで、耐磨耗性が確保される。
The surface layer of the
なお、加圧ローラ68は、芯金と離型層との間に、多孔質セラミック等からなる断熱層を設けてもよい。これにより、転写定着ベルト67の昇温効率が上昇することになる。
また、加圧ローラ68は、芯金と離型層との間に、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等からなる弾性層を設けてもよい。これにより、定着ニップ部において充分なニップ幅を確保することができる。
The
Further, the
一方、中間転写ベルト装置は、ベルト部材としての中間転写ベルト27、中間転写ベルト27を張架・支持する複数のローラ部材、4つの転写バイアスローラ24、規制部材としての規制ローラ92、等で構成される。
On the other hand, the intermediate transfer belt device includes an
中間転写ベルト27は、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)、等を単層又は複数層に構成して、カーボンブラック等の導電性材料を分散させたものである。中間転写ベルト27は、体積抵抗率が107〜1012Ωcm、ベルト裏面側の表面抵抗率が108〜1012Ωcmの範囲となるように調整されている。また、中間転写ベルト27は、厚さが80〜100μmの範囲となるように設定されている。本実施の形態1では、中間転写ベルト27の厚さが90μmに設定されている。
なお、必要に応じて中間転写ベルト27の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パーフルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト27の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。
The
If necessary, a release layer can be coated on the surface of the
Further, as a method for manufacturing the
対向ローラ28(2次転写対向ローラ)は、中間転写ベルト27を張架する複数のローラ部材のうちの1つであって、中間転写ベルト27を介して転写定着ベルト67に圧接して転写ニップ部(2次転写ニップ部)を形成している。
ここで、対向ローラ28は、転写ニップ部におけるニップ幅(ベルト走行方向のニップ幅である。)が2mm以下になるように形成されている。具体的に、対向ローラ28は、その外径が15mm以下(好ましくは、10mm以下である。)になるように形成されている。このように、転写ニップ部におけるニップ幅を比較的小さく形成することで、転写定着ベルト27で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27に伝わりにくくなる。したがって、中間転写ベルト27や感光体ドラム21にフィルミングや熱劣化が生じにくくなって、出力画像の画像品質が低下する不具合を抑止することができる。本願発明者が実験をおこなったところ、転写ニップ部におけるニップ幅を2mm以下に設定することで、転写定着ベルト67の温度が110〜130℃程度であっても、中間転写ベルト27の温度を60℃以下に抑えることができ、中間転写ベルト27や感光体ドラム21にフィルミングや熱劣化が生じないことを確認した。
The counter roller 28 (secondary transfer counter roller) is one of a plurality of roller members that stretch the
Here, the opposing
なお、本実施の形態1において、対向ローラ28は、芯金上に、断熱層、金属層を順次積層したものである。対向ローラ28の外周面を金属材料で形成することで、対向ローラ28の耐久性が向上するとともに、弾性層を有する2次転写ローラ71との間で良好かつ均一な転写ニップ部を形成することができる。また、対向ローラ28に断熱層を設けることで、転写定着ベルト27で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27にさらに伝わりにくくなる。
In the first embodiment, the
また、本実施の形態1では、対向ローラ28が、転写定着ベルト67を走行させる駆動源(2次転写ローラ71を駆動する駆動源である。)によって回転駆動されるように構成している。具体的には、対向ローラ28の軸部に接続された従動ギアが、ギア列を介して、2次転写ローラ71を駆動する駆動モータ(駆動源)に連結されている。なお、対向ローラ28の回転方向は図2の反時計方向であって2次転写ローラ71の回転方向は図2の時計方向であり、転写ニップ部における対向ローラ28の線速が転写ニップ部における2次転写ローラ71の線速と一致するように設定されている。
このような構成により、対向ローラ28が小径化されて中間転写ベルト27との接触面積が小さくても、対向ローラ28は中間転写ベルト27の走行速度と等速度で確実に回転することになる。したがって、対向ローラ28が中間転写ベルト27の走行速度と等速度で回転せずに、中間転写ベルト27の走行が不安定になってジター画像が生じる不具合を抑止することができる。
In the first embodiment, the
With such a configuration, even when the diameter of the
ここで、本実施の形態1では、対向ローラ28の近傍に、補助ローラ91を設置している。補助ローラ91は、中間転写ベルト27を張架する複数のローラ部材のうちの1つであって、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを90度以下とするために設置されたローラ部材である。補助ローラ91は、金属材料で形成することができる。なお、補助ローラ91も図2の反時計方向に回転するが、対向ローラ28とともに2次転写ローラ71の駆動源によって回転駆動させることができる。
このように補助ローラ91を設けて対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを小さくすることで、中間転写ベルト27に曲率が小さく強い曲げ応力が繰り返しかかるのを抑止することができる。したがって、対向ローラ28を小径化しても、中間転写ベルト27の耐久性が低下する不具合を抑止することができる。
また、補助ローラ91を設けて対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを小さくすることで、中間転写ベルト27に直線状に戻ろうとする復元力が生じにくくなるため、対向ローラ28と中間転写ベルト27との間に浮きが生じて良好な転写ニップ部を形成できなくなる不具合が抑止される。
さらに、対向ローラ28の近傍に補助ローラ91を設けることで、中間転写ベルト27から対向ローラ28にかかる負荷を軽減することができるために、対向ローラ28を小径化しても、対向ローラ28に撓み(変形)が生じにくくなる。したがって、対向ローラ28と中間転写ベルト27との間に浮きが生じにくくなり、良好な転写ニップ部を形成することができる。
Here, in the first embodiment, the
As described above, by providing the
Further, by providing the
Furthermore, by providing the
ここで、本実施の形態1では、対向ローラ28及び補助ローラ91に当接して、それらのローラ28、91の撓みを規制する規制部材としての規制ローラ92を設置している。規制ローラ92は、対向ローラ28及び補助ローラ91の外周面に当接する金属材料からなるローラ状部材である。
このような構成により、対向ローラ28や補助ローラ91が中間転写ベルト27から負荷を受けても、その負荷に抗する方向から規制ローラ92が外接しているために、対向ローラ28及び補助ローラ91の撓みを制限することができる。
なお、規制ローラ92も図2の反時計方向に回転させることが好ましい。これにより、対向ローラ28及び補助ローラ91との摺接によるローラ28、91、92の磨耗を軽減することができる。
Here, in the first embodiment, a regulating
With such a configuration, even if the opposing
It is preferable that the regulating
以上説明したように、本実施の形態1によれば、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27(ベルト部材)の巻き付け角度θを最適化するための補助ローラ91を対向ローラ28の近傍に設置しているために、良好な転写ニップ部が形成されて、中間転写ベルト27の耐久性が低下することなく、転写定着ベルト67(転写定着部材)で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27に伝わる不具合を軽減することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
図3にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図3は、実施の形態2における転写定着装置の近傍を示す拡大図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。本実施の形態2における画像形成装置は、対向ローラ28の近傍に複数の補助ローラ91A、91Bを設置している点が、対向ローラ28の近傍に単数の補助ローラ91を設置している前記実施の形態1のものと相違する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 3 is an enlarged view showing the vicinity of the transfer fixing device in the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 in the first embodiment. In the image forming apparatus according to the second embodiment, a plurality of
図3に示すように、本実施の形態2における転写定着装置66も、前記実施の形態1のものと同様に、転写定着ベルト67(転写定着部材)、加圧ローラ68、ヒータ70、2次転写ローラ71、ローラ部材72、73、テンションローラ74、クリーニングローラ75、クリーニングブレード76、等で構成される。
また、本実施の形態2における中間転写ベルト装置も、前記実施の形態1のものと同様に、中間転写ベルト27(ベルト部材)、中間転写ベルト27を張架・支持する複数のローラ部材、4つの転写バイアスローラ24、規制ローラ92(規制部材)、等で構成される。
As shown in FIG. 3, the
Further, the intermediate transfer belt device according to the second embodiment is also provided with an intermediate transfer belt 27 (belt member), a plurality of roller members that stretch and support the
ここで、本実施の形態2では、前記実施の形態1のものと異なり、対向ローラ28の近傍であって、対向ローラ28の上流側と下流側とに、2つの補助ローラ91A、91Bを設置している。2つの補助ローラ91A、91Bは、中間転写ベルト27を張架するローラ部材であって、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを90度以下とするために設置されたものである。
このように補助ローラ91A、91Bを設けて対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを小さくすることで、前記実施の形態1と同様に、中間転写ベルト27に曲率が小さく強い曲げ応力が繰り返しかかるのを抑止することができる。さらに、前記実施の形態1と同様に、対向ローラ28と中間転写ベルト27との間に浮きが生じにくくなり、良好な転写ニップ部を形成することができる。
Here, in the second embodiment, unlike the first embodiment, two
Thus, by providing the
ここで、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bに当接して、それらのローラ28、91A、91Bの撓みを規制する規制部材としての規制ローラ92を設置している。これにより、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの撓みを制限することができる。
Here, also in the second embodiment, as in the first embodiment, as a regulating member that abuts against the opposing
以上説明したように、本実施の形態2によれば、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27(ベルト部材)の巻き付け角度θを最適化するための補助ローラ91A、91Bを対向ローラ28の近傍に複数設置しているために、良好な転写ニップ部が形成されて、中間転写ベルト27の耐久性が低下することなく、転写定着ベルト67(転写定着部材)で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27に伝わる不具合を軽減することができる。
As described above, according to the second embodiment, a plurality of
実施の形態3.
図4及び図5にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図4は、実施の形態3における転写定着装置の近傍を示す拡大図であって、前記実施の形態2における図3に相当する図である。図5は、対向ローラ28の近傍を幅方向にみた図である。
本実施の形態3における画像形成装置は、規制ローラが対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの回転軸方向に複数分割されている点が、前記実施の形態2のものと相違する。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 4 is an enlarged view showing the vicinity of the transfer fixing device in the third embodiment, and corresponds to FIG. 3 in the second embodiment. FIG. 5 is a view of the vicinity of the facing
The image forming apparatus according to the third embodiment is different from that according to the second embodiment in that the regulating roller is divided into a plurality of parts in the rotation axis direction of the opposing
図4に示すように、本実施の形態3における転写定着装置66も、前記実施の形態2のものと同様に、転写定着ベルト67(転写定着部材)、加圧ローラ68、ヒータ70、2次転写ローラ71、ローラ部材72、73、テンションローラ74、クリーニングローラ75、クリーニングブレード76、等で構成される。
また、本実施の形態3における中間転写ベルト装置も、前記実施の形態2のものと同様に、中間転写ベルト27(ベルト部材)、中間転写ベルト27を張架・支持する複数のローラ部材、4つの転写バイアスローラ24、規制ローラ92A〜92C(規制部材)、等で構成される。
さらに、本実施の形態3でも、前記実施の形態2のものと同様に、対向ローラ28の近傍であって、対向ローラ28の上流側と下流側とに、2つの補助ローラ91A、91Bを設置して、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを小さくしている。
As shown in FIG. 4, the
Further, the intermediate transfer belt device according to the third embodiment also has an intermediate transfer belt 27 (belt member), a plurality of roller members that stretch and support the
Further, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, two
ここで、本実施の形態3では、前記実施の形態2とは異なり、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bに当接して、それらのローラ28、91A、91Bの撓みを規制する規制部材としての規制ローラ92A〜92C(ローラ状部材)が、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの回転軸方向に複数分割されている(図5を参照できる。)。
詳しくは、図4及び図5を参照して、3つに分割された規制ローラ92A〜92Cは、それぞれ、保持部材93に回転自在に保持されている。3つの規制ローラ92A〜92Cは、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの両端部と中央部とにそれぞれ当接して、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの撓みを制限することになる。
Here, in the third embodiment, unlike the second embodiment, as a regulating member that abuts against the opposing
Specifically, referring to FIG. 4 and FIG. 5, the
以上説明したように、本実施の形態3によれば、前記各実施の形態と同様に、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27(ベルト部材)の巻き付け角度θを最適化するための補助ローラ91A、91Bを対向ローラ28の近傍に設置しているために、良好な転写ニップ部が形成されて、中間転写ベルト27の耐久性が低下することなく、転写定着ベルト67(転写定着部材)で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27に伝わる不具合を軽減することができる。
As described above, according to the third embodiment, the
実施の形態4.
図6及び図7にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図6は、実施の形態4における転写定着装置の近傍を示す拡大図であって、前記実施の形態2における図3に相当する図である。図7は、対向ローラ28の近傍を幅方向にみた図である。
本実施の形態4における画像形成装置は、規制部材として非回転部材94が用いられている点が、規制部材として規制ローラ92が用いられている前記実施の形態2のものと相違する。
Embodiment 4 FIG.
6 and 7, the fourth embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 6 is an enlarged view showing the vicinity of the transfer fixing device in the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 3 in the second embodiment. FIG. 7 is a view of the vicinity of the facing
The image forming apparatus according to the fourth embodiment is different from that of the second embodiment in which the
図6に示すように、本実施の形態4における転写定着装置66も、前記実施の形態2のものと同様に、転写定着ベルト67(転写定着部材)、加圧ローラ68、ヒータ70、2次転写ローラ71、ローラ部材72、73、テンションローラ74、クリーニングローラ75、クリーニングブレード76、等で構成される。
また、本実施の形態4における中間転写ベルト装置も、前記実施の形態2のものと同様に、中間転写ベルト27(ベルト部材)、中間転写ベルト27を張架・支持する複数のローラ部材、4つの転写バイアスローラ24、規制部材94、等で構成される。
さらに、本実施の形態4でも、前記実施の形態2のものと同様に、対向ローラ28の近傍であって、対向ローラ28の上流側と下流側とに、2つの補助ローラ91A、91Bを設置して、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを小さくしている。
As shown in FIG. 6, the transfer /
Further, the intermediate transfer belt device according to the fourth embodiment is also provided with an intermediate transfer belt 27 (belt member) and a plurality of roller members that stretch and support the
Further, in the fourth embodiment, similarly to the second embodiment, two
ここで、本実施の形態4では、前記実施の形態2とは異なり、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bに当接して、それらのローラ28、91A、91Bの撓みを規制する規制部材94として非回転部材を用いている。
詳しくは、図6及び図7を参照して、規制部材94(非回転部材)には、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの外周面に摺接する摺接部94aが設けられている。摺接部94aの摺接面は、低摩擦材料で形成されるとともに、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91B(両端部と中央部とである。)の外周面の形状に合うように円弧状に形成されている。このように構成された規制部材94により、対向ローラ28及び補助ローラ91A、91Bの撓みを制限することができる。
Here, in the fourth embodiment, unlike the second embodiment, the regulating
Specifically, with reference to FIGS. 6 and 7, the regulating member 94 (non-rotating member) is provided with a sliding
以上説明したように、本実施の形態4によれば、前記各実施の形態と同様に、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27(ベルト部材)の巻き付け角度θを最適化するための補助ローラ91A、91Bを対向ローラ28の近傍に設置しているために、良好な転写ニップ部が形成されて、中間転写ベルト27の耐久性が低下することなく、転写定着ベルト67(転写定着部材)で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27に伝わる不具合を軽減することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the
実施の形態5.
図8にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
図8は、実施の形態5における転写定着装置の近傍を示す拡大図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。本実施の形態5における転写定着装置は、転写定着部材として転写定着ローラ77を用いている点が、転写定着部材として転写定着ベルト67を用いている前記実施の形態1のものと相違する。
A fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 8 is an enlarged view showing the vicinity of the transfer fixing device in the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 2 in the first embodiment. The transfer fixing apparatus according to the fifth embodiment is different from that of the first embodiment in which the
図8に示すように、本実施の形態5における転写定着装置66は、転写定着ベルトの代わりに、転写定着ローラ77が設けられている。
ここで、転写定着部材としての転写定着ローラ77は、図8中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部には加熱手段としてのヒータ70(熱源)が固設されている。転写定着ローラ77は、アルミニウム等からなる芯金上に弾性層、離型層が順次形成されたものであって、中間転写ベルト27に当接して転写ニップ部(2次転写ニップ部)を形成するとともに、加圧ローラ68に当接して定着ニップ部を形成する。そして、転写ニップ部にて中間転写ベルト27に担持されたトナー像が転写定着ローラ77上に転写されると、そのトナー像は転写定着ローラ77上で加熱・溶融された後に、定着ニップ部で記録媒体P上に転写・定着されることになる。
As shown in FIG. 8, the transfer and fixing
Here, the
転写定着ローラ77の離型層としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、等を用いることができる。転写定着ローラ77の表層に離型層を設けることにより、トナー(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。
転写定着ローラ77の弾性層としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等を用いることもできる。
As a release layer of the
As the elastic layer of the
転写定着ローラ77に内設されたヒータ70は、ハロゲンヒータであって、その両端部が転写定着装置66の側板に固定されている。そして、装置本体の電源部(交流電源)により出力制御されたヒータ70によって転写定着ローラ77が加熱されて、その表面から転写定着ローラ77上のトナー像に熱が加えられる。ヒータ70の出力制御は、転写定着ローラ77表面に当接する温度センサ(不図示である。)によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。このようなヒータ70の出力制御によって、転写定着ローラ77の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
The
また、本実施の形態5における中間転写ベルト装置は、前記実施の形態1のものと同様に、中間転写ベルト27(ベルト部材)、中間転写ベルト27を張架・支持する複数のローラ部材、4つの転写バイアスローラ24、規制ローラ92、等で構成される。
さらに、本実施の形態5でも、前記実施の形態1のものと同様に、対向ローラ28の近傍であって対向ローラ28の下流側に、補助ローラ91を設置して、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27の巻き付け角度θを小さくしている。
なお、本実施の形態5における画像形成装置のその他の構成・動作は、前記実施の形態1のものとほぼ同様であるため、それらの説明を省略する。
The intermediate transfer belt device according to the fifth embodiment is similar to that of the first embodiment. The intermediate transfer belt 27 (belt member), a plurality of roller members that stretch and support the
Further, also in the fifth embodiment, as in the first embodiment, an
Note that other configurations and operations of the image forming apparatus according to the fifth embodiment are substantially the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
以上説明したように、本実施の形態5によれば、対向ローラ28に対する中間転写ベルト27(ベルト部材)の巻き付け角度θを最適化するための補助ローラ91を対向ローラ28の近傍に設置しているために、良好な転写ニップ部が形成されて、中間転写ベルト27の耐久性が低下することなく、転写定着ローラ77(転写定着部材)で生じた熱が転写ニップ部を介して中間転写ベルト27に伝わる不具合を軽減することができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the
なお、前記各実施の形態では、ベルト部材として中間転写ベルト27を用いた画像形成装置に対して、本発明を適用した。これに対して、ベルト部材として感光体ベルト(無端ベルト状に形成された感光体である。)を用いたモノクロ画像形成装置(感光体ベルトに転写定着装置66が当接する構成のものである。)等に対しても、本発明を適用することができる。その場合にも、感光体ベルトを張架する対向ローラ(感光体ベルトを介して転写定着部材に圧接して転写ニップ部を形成するローラ部材である。)に対する感光体ベルト(ベルト部材)の巻き付け角度θを最適化するための補助ローラを対向ローラの近傍に設置することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to an image forming apparatus using the
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.
1 画像形成装置本体(装置本体)、
27 中間転写ベルト(ベルト部材)、
28 対向ローラ(ローラ部材)、
66 転写定着装置、
67 転写定着ベルト(転写定着部材)、
68 加圧ローラ、
70 ヒータ、
71 2次転写ローラ、
77 転写定着ローラ(転写定着部材)、
91、91A,91B 補助ローラ、
92、92A〜92C 規制ローラ(規制部材、ローラ状部材)、
94 規制部材(非回転部材)、 94a 摺接部、
θ 巻き付け角度、 P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
27 Intermediate transfer belt (belt member),
28 Opposing roller (roller member),
66 transfer fixing device,
67 transfer fixing belt (transfer fixing member),
68 pressure roller,
70 heater,
71 secondary transfer roller,
77 transfer fixing roller (transfer fixing member),
91, 91A, 91B Auxiliary rollers,
92, 92A to 92C regulating roller (regulating member, roller-shaped member),
94 restriction member (non-rotating member), 94a sliding contact portion,
θ Wrapping angle, P Recording medium.
Claims (12)
前記ベルト部材に当接して当該ベルト部材に担持されたトナー像が転写されるとともに、転写されたトナー像を加熱・溶融する転写定着部材と、
を備え、
前記複数のローラ部材は、
前記ベルト部材を介して前記転写定着部材に圧接して転写ニップ部を形成する対向ローラと、
前記対向ローラに対する前記ベルト部材の巻き付け角度が90度以下となるように当該対向ローラの近傍に配設された単数又は複数の補助ローラと、
を具備したことを特徴とする画像形成装置。 An endless belt member that is stretched around a plurality of roller members and carries a toner image;
A transfer fixing member that contacts the belt member and transfers a toner image carried on the belt member, and heats and melts the transferred toner image;
With
The plurality of roller members are:
A counter roller that forms a transfer nip portion in pressure contact with the transfer fixing member via the belt member;
One or a plurality of auxiliary rollers disposed in the vicinity of the facing roller so that the winding angle of the belt member with respect to the facing roller is 90 degrees or less;
An image forming apparatus comprising:
前記複数のローラ部材のうち1つのローラ部材は、前記転写定着ベルトを介して前記ベルト部材に圧接することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の画像形成装置。 The transfer fixing member is a transfer fixing belt stretched around a plurality of roller members,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein one of the plurality of roller members is in pressure contact with the belt member via the transfer fixing belt.
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