JP2009163051A - Image forming apparatus and tandem type image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真方式の画像形成装置に係り、特に粗面紙やシワの発生した用紙に画像を形成する場合も画像欠陥のない良質な画像を形成し得る画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus capable of forming a high-quality image without image defects even when an image is formed on rough paper or wrinkled paper.
連続紙プリンタは従来、帳票へのコンピュータ出力印刷に使用されることが多かったが、最近では高速可変情報印刷としての機能を活かし、ダイレクトメールや請求書、マニュアル、書物等の多用途の印刷に使用されるようになってきた。使用される用途の拡大に伴い、使用ウェブも薄紙から厚紙まで、またウェブ種類も上質紙から粗面紙まで多種のウェブに対応する必要が生じている。 Conventionally, continuous paper printers were often used for computer output printing on forms, but recently they have been used for high-speed variable information printing, and for multi-purpose printing such as direct mail, invoices, manuals, and books. Has come to be used. Along with the expansion of applications used, it is necessary to use various types of webs from thin paper to thick paper and web types from fine paper to rough paper.
一方、省資源の観点から、連続紙プリンタを2台用いてタンデム運転し、1台目で第1面を印刷し、その後、ウェブ面を反転させて2台目で第2面を印刷することにより両面印刷を行うニーズが増している。このような多用途に対応する場合、画像欠陥のない画質を得るためには転写器の転写性能が特に重要になる。 On the other hand, from the viewpoint of resource saving, tandem operation is performed using two continuous paper printers, the first side is printed on the first page, and then the second side is printed on the second side by reversing the web side. As a result, the need for duplex printing is increasing. When dealing with such versatility, the transfer performance of the transfer device is particularly important in order to obtain image quality free from image defects.
しかしながら、一般にタンデム印刷の場合、1台目の定着でウェブが熱によりダメージを受け、熱収縮による凹凸を生じるため、2台目の転写部において、ウェブと感光体ドラム面との密着性が悪く、ウェブ表面の凹部領域では転写不良による画像欠陥が生じやすいという問題がある。 However, in general, in the case of tandem printing, the web is damaged by heat at the first fixing, resulting in unevenness due to heat shrinkage, and the adhesion between the web and the photosensitive drum surface is poor in the second transfer portion. There is a problem that image defects due to transfer defects are likely to occur in the recessed area of the web surface.
図8は、連続紙の両面印刷が可能なタンデム印刷方式の概念図である。連続したウェブ16の第1面に画像30aを形成する第1の連続紙プリンタP1と、第2面に画像30bを形成する第2の連続紙プリンタP2を備えている。
FIG. 8 is a conceptual diagram of a tandem printing method capable of duplex printing on continuous paper. A first continuous paper printer P1 that forms an
連続紙プリンタP1,P2は、ミシン目のあるボックス紙やミシン目のないロール紙を高速(例えば0.5〜2m/秒)で搬送して印刷を行う。ウェブ16はカット紙と異なり、ウェブに切れ目はなく連続したウェブを形成している。
The continuous paper printers P1 and P2 perform printing by conveying perforated box paper or perforated roll paper at a high speed (for example, 0.5 to 2 m / sec). Unlike the cut paper, the
連続したウェブ16は、感光体1aや現像機4a等の画像形成部を有する第1のプリンタP1で画像30aを印刷した後、ターンバーTによりウェブ16を反転させ、更に感光体1b及び現像機4b等の画像形成部を有する第2のプリンタP2で裏面に画像30bを印刷する。
The
このようにしてウェブ16の両面に画像を印刷する場合、例えば第1画像30aをウェブ16に固着させる定着部があるB部領域(図8参照)で停止したウェブ部分の裏面に、2台目のプリンタで画像を形成する場合、画像欠陥を生じるという問題がある。
When images are printed on both sides of the
図9は、前記B部を拡大した定着部のウェブ停止状態を示す概略図である。定着部は図示のようにウェブ16を接触させて予熱するプレヒータ32と、ヒータを内装した加熱ロール33と、その加熱ロール33に加圧するバックアップロール34などを備えている。
FIG. 9 is a schematic view showing a web stop state of the fixing unit in which the B section is enlarged. As shown in the figure, the fixing unit includes a
定着部は連続印刷中はウェブ16に熱を供給し続けており、印刷を停止すると熱の供給を停止するが、印刷停止直後はレスポンスが悪いため、オーバーシュートが生じる。よって、プレヒータ32上のウェブ16は図中の矢印方向に熱収縮したり、熱ダメージによりウェブに凹凸を生じる。そのため印刷を再スタートしたときに、1台目のプリンタP1のプレヒータ32上に停止したウェブ部分が、2台目プリンタP2の画像形成部を通過するときに画像欠陥を生じ易くなる。
The fixing unit continues to supply heat to the
このような問題を解決するために、従来、転写アシストブレードを設けて、ウェブを感光体表面に押し付ける方法が知られている。転写アシストブレードを設けることにより、ウェブ表面の凹凸と感光体ドラム間の空隙を低減することが可能となり、良好な転写が得られる。 In order to solve such a problem, a method of pressing a web against the surface of a photosensitive member by providing a transfer assist blade has been known. By providing the transfer assist blade, it becomes possible to reduce the unevenness of the web surface and the gap between the photosensitive drums, and good transfer can be obtained.
しかし両面印刷の場合は、ウェブの第2面にトナー像を印刷する際、第1面には既にトナー画像が形成されているため、転写部ハウジングに搬送されるウェブの転写アシストブレードと接触する面にはトナー画像が形成された第1面がくる。このため転写アシストブレードにより定着されたトナー像の表面を擦り、一部のトナーが転写アシストブレードに付着し汚れとなって、第1面に形成した画像の劣化を生じる。 However, in the case of duplex printing, when a toner image is printed on the second surface of the web, since the toner image is already formed on the first surface, it contacts the transfer assist blade of the web conveyed to the transfer unit housing. The first surface on which the toner image is formed comes to the surface. For this reason, the surface of the toner image fixed by the transfer assist blade is rubbed, and a part of the toner adheres to the transfer assist blade and becomes dirty, resulting in deterioration of the image formed on the first surface.
一般にウェブの第2の面に画像を形成する印刷時は、第1面の印刷時の定着プロセスで熱履歴を受けて、ウェブの変形が生じているため、密着性を向上させるために転写アシストブレードの押し付け圧力をより大きくする必要がある。このため、ますますブレード汚れを助長するという問題が生じる。 In general, when printing to form an image on the second surface of the web, the transfer history is improved in order to improve adhesion because the web is deformed due to the heat history during the fixing process during the printing of the first surface. It is necessary to increase the pressing pressure of the blade. For this reason, the problem of further promoting blade contamination arises.
一方、他の転写手段として、転写ロールや転写ベルト方式が一般に知られており、中低速のカット紙プリンタにて採用されている。転写ロールは非接触のコロトロン転写方式と比較すると、適当な押圧力で接触させるため、前述したようなウェブ表面の凹凸と感光体ドラム間の空隙を低減することが可能となる。 On the other hand, as other transfer means, a transfer roll and a transfer belt system are generally known, and are employed in medium- and low-speed cut sheet printers. Compared with the non-contact corotron transfer system, the transfer roll is brought into contact with an appropriate pressing force, so that it is possible to reduce the gap between the web surface as described above and the photosensitive drum.
転写ロールでは感光体上に現像されたトナー像を静電気力でウェブ表面に転写させるために転写ロールに電荷を供給し、転写が行われる。転写ロールに電荷を供給する手段としては、転写ロールの芯金に電流を印加する方式と、転写ロール表面に誘電体層を設けて、転写ロール表面から転写に必要な電荷を供給する方式が知られている。
前者の転写ロールの芯金に電流を印加する方式は、中低速域の主にカット紙プリンタで採用されている。転写に必要な表面電荷は印刷速度の増加に伴い、増加させなければならないため、転写ロールとウェブのニップ幅を長くとる必要がある。ニップ幅を長くするためには、ロール径の拡大や弾性体の厚み増加や弾性体の硬度低下等を行えば良いが、ロール径拡大及び弾性体厚み増加による装置スペースの拡大、弾性体の硬度低下によるロール変形の拡大によるロール寿命低下の問題を生じる。 The former method of applying an electric current to the core of the transfer roll is mainly used in cut paper printers in the middle and low speed range. Since the surface charge required for transfer must be increased as the printing speed increases, it is necessary to increase the nip width between the transfer roll and the web. In order to increase the nip width, it is sufficient to increase the roll diameter, increase the thickness of the elastic body, decrease the hardness of the elastic body, etc., but increase the device space by increasing the roll diameter and increasing the elastic body thickness, the hardness of the elastic body The problem of roll life reduction due to expansion of roll deformation due to reduction occurs.
後者の転写ロール表面から転写に必要な電荷を供給する方式は、印刷速度に対するニップ幅の増加がなく、表面層の誘電体層が保護層を兼ねるため、転写ロール径の拡大やロール寿命の低下を防止することが可能である。しかし、電荷を供給するための帯電器や転写ロール表面の電荷を除去する除電器が必要となり、コスト高を招く。 The latter method of supplying the charge required for transfer from the surface of the transfer roll does not increase the nip width with respect to the printing speed, and the surface dielectric layer also serves as a protective layer. Can be prevented. However, a charging device for supplying electric charges and a static eliminator for removing electric charges on the surface of the transfer roll are required, resulting in high costs.
また、転写ロールを連続紙プリンタに適用する場合、以下の点を考慮する必要がある。転写ロールは一般的にウェブに従動させて使用する場合が多く、カット紙の場合、ウェブは1枚毎に切れているため印刷完了は定着工程までとなり、ウェブ上にトナーがのった未定着状態で装置内部に停止することは通常動作ではないため、事前に転写ロールを感光体や中間転写ベルトに当接させておける。 In addition, when the transfer roll is applied to a continuous paper printer, the following points need to be considered. In general, the transfer roll is used by following the web. In the case of cut paper, the web is cut for each sheet, so the printing is completed until the fixing process, and the toner is not fixed on the web. Since stopping in the apparatus in the state is not a normal operation, the transfer roll can be brought into contact with the photosensitive member or the intermediate transfer belt in advance.
しかし連続紙の場合、ジョブの途中で印刷が停止する場合があり、頁間の非印刷領域を除いて未定着の画像が存在する。通常、次の印刷の助走距離確保の為、ウェブは必要分だけウェブの戻し動作が入り、起動時はその助走距離を利用してウェブを規定速度まで立ち上げる。従って、連続紙の場合、画像劣化の点から印刷停止時には転写ロールをウェブから離さなければならず、ウェブの離接動作が必要となる。 However, in the case of continuous paper, printing may stop in the middle of a job, and an unfixed image exists except for a non-printing area between pages. Usually, in order to ensure the next run distance for the next printing, the web returns as much as necessary, and at the time of start-up, the web is started up to a specified speed using the run distance. Therefore, in the case of continuous paper, the transfer roll must be separated from the web when printing is stopped from the viewpoint of image deterioration, and a web contact / separation operation is required.
ウェブの離接動作は、停止部後端の非印刷領域から先頭頁先端の非印刷領域間内で行なわなければならない。この時、前述した転写ロールの芯金に電流を印加する方式の場合は、内部から電流が随時流れるために、転写ロール自体の回転速度はウェブの搬送速度に対して、遅れたとしても、転写性には影響を受けない。しかし、高速に有利な転写ロール表面から転写に必要な電荷を供給する方式の場合、印刷起動時において、転写ロールの電荷供給位置から転写点までの間は、転写ロールが回転していないためにその間は転写が出来ない。よって、転写ロールが従動の場合、起動時は転写が出来ない問題があった。また、高速領域においては転写ロールの追従性に問題があった。 The web separation / contact operation must be performed between the non-printing area at the trailing end of the stop portion and the non-printing area at the leading end of the first page. At this time, in the case of applying the current to the core of the transfer roll as described above, the current flows from the inside at any time. Therefore, even if the rotation speed of the transfer roll itself is delayed with respect to the web conveyance speed, the transfer is performed. Not affected by sex. However, in the method of supplying the charge necessary for transfer from the transfer roll surface advantageous for high speed, the transfer roll does not rotate between the charge supply position of the transfer roll and the transfer point at the start of printing. During that time, transcription is not possible. Therefore, when the transfer roll is driven, there is a problem that transfer cannot be performed at the start-up. Further, there is a problem in the followability of the transfer roll in the high speed region.
一般に転写ロールを使用する場合、転写ロールの表面に付着したトナーや紙粉を除去するための清掃部材が必要である。清掃方式としては、ブラシとエア吸引を組み合わせる方式やブレードとオーガを組み合わせる方式等がある。ブラシとエア吸引を組み合わせる方式は高速機で採用されているが、信頼性はあるものの、コストが高く、実装スペースが大きくなる。 In general, when a transfer roll is used, a cleaning member for removing toner and paper dust adhering to the surface of the transfer roll is necessary. As a cleaning method, there are a method combining brush and air suction, a method combining blade and auger, and the like. The method of combining brush and air suction is used in high-speed machines, but it is reliable, but it is expensive and increases the mounting space.
一方、低速機ではブレード方式やブラシ方式を採用し、堰き止めたトナーをオーガ等で回収する回収機構を設けている。ブレード方式の場合、安価で省スペースが可能であるが、長高速機で使用する場合、常時ブレードを転写ロールに押し当てておくことは、転写ロールやブレードの寿命に問題がある。 On the other hand, the low speed machine employs a blade system or a brush system, and is provided with a recovery mechanism that recovers the dammed toner with an auger or the like. In the case of the blade method, it is inexpensive and space-saving is possible. However, when used in a long and high speed machine, keeping the blade pressed against the transfer roll has a problem in the life of the transfer roll and the blade.
本発明の目的は、前述のような従来技術の欠点を解決し、粗面紙や熱的に変形を受けた記録媒体或いは幅の異なる種々の記録媒体に対しても画像欠陥を生じない良質な画像を形成できる画像形成装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to produce a high quality image that does not cause image defects even on rough paper, a thermally deformed recording medium or various recording media having different widths. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image.
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、トナー像を担持する例えば感光体などの像担持体と、
その像担持体を回転する像担持体回転駆動手段と、
前記像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体を前記像担持体と転写手段の間に搬送する搬送手段を備え、
前記転写手段は、
表面に誘電体層を有する転写部材と、その転写部材の表面を外部から帯電する転写部材帯電手段と、前記転写部材の表面を除電する転写部材除電手段と、前記転写部材の表面を清掃する転写部材清掃手段を備えた画像形成装置において、
前記記録媒体を介して前記転写部材を前記像担持体に当接あるいは離間する接離手段と、
前記転写部材を前記記録媒体の搬送方向と同じ方向に回転する転写部材回転駆動手段を備え、
その転写部材回転駆動手段は前記像担持体回転駆動手段と連動していることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first means of the present invention includes an image carrier such as a photoreceptor carrying a toner image, and
Image carrier rotation driving means for rotating the image carrier;
Transfer means for transferring the toner image on the image carrier onto a recording medium;
Transport means for transporting the recording medium between the image carrier and transfer means;
The transfer means includes
A transfer member having a dielectric layer on the surface, a transfer member charging unit for charging the surface of the transfer member from the outside, a transfer member discharging unit for discharging the surface of the transfer member, and a transfer for cleaning the surface of the transfer member In the image forming apparatus provided with the member cleaning means,
Contact / separation means for contacting or separating the transfer member from the image carrier via the recording medium;
A transfer member rotation driving means for rotating the transfer member in the same direction as the conveyance direction of the recording medium;
The transfer member rotation driving means is interlocked with the image carrier rotation driving means.
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記転写部材が前記接離手段により前記像担持体側に移動する前に、前記転写部材回転駆動手段により前記転写部材を回転して、前記転写部材清掃手段により転写部材を清掃することを特徴とするものである。 According to a second means of the present invention, in the first means, the transfer member is rotated by the transfer member rotation driving means before the transfer member is moved toward the image carrier by the contact / separation means, The transfer member is cleaned by the transfer member cleaning means.
本発明の第3の手段は前記第1または第2の手段において、前記転写部材が前記接離手段により前記像担持体側から離間した後に、前記転写部材回転駆動手段により前記転写部材の回転が停止するまでの間に、前記転写部材清掃手段により転写部材を清掃することを特徴とするものである。 According to a third means of the present invention, in the first or second means, the transfer member rotation driving means stops the rotation of the transfer member after the transfer member is separated from the image carrier side by the contact / separation means. In the meantime, the transfer member is cleaned by the transfer member cleaning means.
本発明の第4の手段は前記第1ないし第3の手段において、前記転写部材清掃手段は、前記転写部材の接離動作に邪魔にならない位置で、かつ前記転写部材が前記像担持体から離間した退避位置で転写部材と当接する位置に固定されていることを特徴とするものである。 According to a fourth means of the present invention, in the first to third means, the transfer member cleaning means is a position that does not interfere with the contact / separation operation of the transfer member, and the transfer member is separated from the image carrier. The retracted position is fixed at a position where it abuts on the transfer member.
本発明の第5の手段は前記第1ないし第4の手段において、前記転写部材の清掃時に前記転写部材除電手段で転写部材の除電を行うことを特徴とするものである。 According to a fifth means of the present invention, in the first to fourth means, the transfer member is neutralized by the transfer member neutralizing means when the transfer member is cleaned.
本発明の第6の手段は前記第1ないし第5の手段において、前記転写部材除電手段は、前記転写部材の接離動作に邪魔にならない位置で、かつ前記記録媒体を介して前記像担持体に当接したときの前記転写部材の位置に対して所定の間隔おいた位置に固定されていることを特徴とするものである。 According to a sixth means of the present invention, in the first to fifth means, the transfer member neutralizing means is located at a position not interfering with the contact / separation operation of the transfer member, and the image carrier via the recording medium. The transfer member is fixed at a predetermined interval with respect to the position of the transfer member when abutting on the transfer member.
本発明の第7の手段は前記第1ないし第6の手段において、前記転写部材が前記記録媒体を介して前記像担持体に当接するまでの間に、前記転写部材回転駆動手段により前記転写部材を回転して、前記転写部材帯電手段により前記転写部材の帯電を開始することを特徴とするものである。 According to a seventh means of the present invention, in the first to sixth means, the transfer member is driven by the transfer member rotation driving means until the transfer member contacts the image carrier via the recording medium. And the charging of the transfer member is started by the transfer member charging means.
本発明の第8の手段は前記第1ないし第7の手段において、前記転写部材帯電手段は、前記転写部材の接離動作に邪魔にならない位置で、かつ前記記録媒体を介して前記像担持体に当接したときの前記転写部材の位置に対して所定の間隔おいた位置に固定されていることを特徴とするものである。 According to an eighth means of the present invention, in the first to seventh means, the transfer member charging means is located at a position that does not interfere with the contact / separation operation of the transfer member and the image carrier via the recording medium. The transfer member is fixed at a predetermined interval with respect to the position of the transfer member when abutting on the transfer member.
本発明の第9の手段は前記第1ないし第8の手段において、前記転写部材、転写部材帯電手段、転写部材除電手段ならびに転写部材清掃手段を収納して前記記録媒体と対向する側に開口部を有する転写器ハウジングを設け、
前記転写部材と転写器ハウジングは前記接離手段により往復移動を行い、前記転写部材帯電手段と転写部材除電手段と転写部材清掃手段は固定状態にあることを特徴とするものである。
According to a ninth means of the present invention, in the first to eighth means, the transfer member, the transfer member charging means, the transfer member discharging means, and the transfer member cleaning means are accommodated, and an opening is formed on the side facing the recording medium. A transfer device housing having
The transfer member and the transfer device housing are reciprocated by the contact / separation means, and the transfer member charging means, the transfer member discharging means, and the transfer member cleaning means are in a fixed state.
本発明の第10の手段は前記第1の手段において、前記転写部材と前記転写部材帯電手段の間に遮蔽部材を設け、前記記録媒体が通過しない非通紙領域にあたる前記転写部材帯電手段の部分を前記遮蔽部材で覆うことを特徴とするものである。 According to a tenth means of the present invention, in the first means, a portion of the transfer member charging means corresponding to a non-sheet-passing region where the recording medium does not pass is provided with a shielding member between the transfer member and the transfer member charging means. Is covered with the shielding member.
本発明の第11の手段は前記第10の手段において、前記遮蔽部材を前記記録媒体の幅に合わせて移動する遮蔽部材移動手段を設け、連続して画像形成を行う途中で前記遮蔽部材移動手段により前記遮蔽部材の遮蔽解除と遮蔽動作を周期的に行うことを特徴とするものである。 According to an eleventh means of the present invention, in the tenth means, there is provided a shielding member moving means for moving the shielding member in accordance with the width of the recording medium, and the shielding member moving means in the middle of continuous image formation. Thus, the shielding release and shielding operation of the shielding member are periodically performed.
本発明の第12の手段は、トナー像を担持する像担持体と、
その像担持体上のトナー像を連続した長尺状の記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体を前記像担持体と転写手段の間に搬送する搬送手段と、
前記記録媒体上に転写したトナー像を加熱定着する定着手段を備えた第1の画像形成装置と第2の画像形成装置を備え、
その第1の画像形成装置と第2の画像形成装置により、連続した長尺状の前記記録媒体上に第1の画像と第2の画像を形成するタンデム型画像形成装置において、
前記第1の画像形成装置ならびに第2の画像形成装置が前記第1ないし第11の手段の画像形成装置であることを特徴とするものである。
The twelfth means of the present invention comprises an image carrier for carrying a toner image,
Transfer means for transferring the toner image on the image carrier onto a continuous long recording medium;
Transport means for transporting the recording medium between the image carrier and transfer means;
A first image forming apparatus and a second image forming apparatus provided with fixing means for heating and fixing the toner image transferred onto the recording medium;
In the tandem type image forming apparatus for forming the first image and the second image on the continuous long recording medium by the first image forming apparatus and the second image forming apparatus,
The first image forming apparatus and the second image forming apparatus are image forming apparatuses of the first to eleventh means.
本発明は前述のような構成になっており、粗面紙や熱的に変形を受けた記録媒体或いは幅の異なる種々の記録媒体に対しても画像欠陥を生じない良質な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。 The present invention has the above-described configuration, and can form a high-quality image that does not cause image defects even on rough paper, a thermally deformed recording medium, or various recording media having different widths. A forming apparatus can be provided.
以下、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体の装置構成を説明し、次に発明の主要部である転写部の構成及び動作、転写ロールの構成及び動作の順に説明する。 Hereinafter, an overall apparatus configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described, and then a configuration and operation of a transfer unit, which is a main part of the invention, and a configuration and operation of a transfer roll will be described in this order.
(1)全体の装置構成
図10は、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体の構成図である。同図に示すように、感光体1の回転方向に沿って帯電器2、露光装置3、現像機4及び転写部6が図に示すように配置されている。帯電器2により感光体1の表面に一様に電荷が付与された後、画像データに応じて露光装置3により感光体1の表面にレーザ光が照射される。これにより感光体1の表面に静電潜像が形成され、現像機4により現像されて、感光体1の表面上にトナー像が形成される。
(1) Overall Apparatus Configuration FIG. 10 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a charger 2, an
一方、ウェブ16はウェブ搬送装置17により転写部6に搬送され、転写部6によりウェブ16上にトナー像が転写される。ウェブ16上のトナー像はプレヒータ32を通過する時に、トナー樹脂のガラス転移温度付近まで加熱された後、ヒータを内蔵した加熱ロール33とバックアップロール34からなる定着機35によりトナー像はウェブ16に溶融固着される。なお、両面印刷する場合は、図8に示すように本画像形成装置を2台使用する。本発明は、この画像形成装置における転写部の構成に特徴を有するものである。
On the other hand, the
(2)転写部の構成
図1および図2は本発明の画像形成装置における印写プロセス及び転写部の構成を示す図であり、図1は印刷時の状態を示す画像形成装置の模式図、図2は非印刷時の待機状態を示す画像形成装置の模式図である。図3と図4は転写ロールの駆動系を説明する図である。
(2) Configuration of Transfer Unit FIGS. 1 and 2 are diagrams showing a printing process and a configuration of the transfer unit in the image forming apparatus of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram of the image forming apparatus showing a state during printing. FIG. 2 is a schematic diagram of the image forming apparatus showing a standby state during non-printing. 3 and 4 are diagrams for explaining the drive system of the transfer roll.
転写部6は、ウェブ16をガイドする上部ガイドセパレータ8aと下部セパレータ8bを備えて感光体1側に向けて開口した転写器ハウジング7、その内部に格納された転写ロール9、転写ロール9の表面に電荷を供給するコロナ帯電器10、転写後の転写ロール9の表面を除電する除電器11、転写ロール9の表面上のトナーや紙粉等を清掃する清掃機12、リトラクトモータ23、カムアーム24などを備えている。
The
前記転写ロール9、コロナ帯電器10、除電器11、清掃機12は転写器ハウジング7に格納されている。転写器ハウジング7とリトラクトモータ23の出力軸は、カムアーム24によって連結されている。
The
転写ロール9は、芯金の上に非導電性の弾性層からなる下層が設けられ、その上に導電性の弾性層からなる中間層が設けられて、さらにその上にフッ素系の非導電性チューブからなる表面層が設けられた3層構造になっている。なお、芯金の上に導電性の弾性層からなる下層が設け、その上にフッ素系の非導電性チューブからなる表面層が設けられた2層構造であってもよい。前記フッ素系の非導電性チューブには、例えば厚さが30〜100μm程度のPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブ等が用いられる。
The
この転写ロール9は図3に示すように、両端部を軸受け内蔵型のアーム13a、13bで回転可能に支持され、アーム13の基端部はアームサポートシャフト20で支持されている。図示していないが転写器ハウジング7もアームを介してアームサポートシャフト20に支持されており、従って図1と図2に示すように、アームサポートシャフト20を回転中心として転写器ハウジング7と転写ロール9が揺動し、感光体1との離接動作が行われる。
As shown in FIG. 3, both ends of the
図3に示すように感光体1の両端部ならびにアームサポートシャフト20の両端部は、支持板19によって回転自在に支持されている。転写ロール9の片側端部には第1プーリ21aが、アームサポートシャフト20の片側端部には第2プーリ21bと第3プーリ21cが、感光体1の回転軸の片側端部には第4プーリ21dが、感光体駆動モータ22の出力軸には第5プーリ21eと第6プーリ21fが、それぞれ固定されている。そして前記第1プーリ21aと第2プーリ21bの間には第1タイミングベルト14aが、第3プーリ21cと第5プーリ21eの間には第2タイミングベルト14bが、第4プーリ21dと第6プーリ21fの間には第3タイミングベルト14cが、それぞれ張架定されている。
As shown in FIG. 3, both end portions of the
従って感光体駆動モータ22の回転駆動力は第6プーリ21f、第3タイミングベルト14c、第4プーリ21dを介して感光体1に伝達されるとともに、第5プーリ21e、第2タイミングベルト14b、第3プーリ21c、アームサポートシャフト20、第2プーリ21b、第1タイミングベルト14a、第1プーリ21aを介して転写ロール9に伝達されるから、転写ロール9は感光体1と同期回転する。本実施例では、感光体駆動モータ22と連動させた構成としているが、個別の駆動源を設けても良い。
Accordingly, the rotational driving force of the photosensitive
図1および図2に示す符号17a、17bはトラクタからなるウェブ搬送装置で、ウェブ16の送り穴に嵌合してウェブ16を搬送する。ウェブ搬送装置17a、17bは転写部6の上流側と下流側に配置され、一つの駆動系で同期回転させている。
図1および図2に示すように、アーム13に支持された転写ロール9はアームサポートシャフト20を中心にして揺動する。そして感光体1に対して適正な押圧力を与えて所定長さのニップ部が形成できるように、アーム13の一端にはスプリング15の先端部が当接し、スプリング15の基端部は転写器ハウジング7の壁面に当接している。また、転写ロール9の離接動作を行うため、アーム13に近接した位置の転写器ハウジング7上にストッパ18が取付けられている。図1に示すように、ストッパ18は印刷時にはアーム13から離間する位置関係となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
転写器ハウジング7の感光体1とは反対側にリトラクトモータ23が設置され、リトラクトモータ23の出力軸と転写器ハウジング7の間はカムアーム24で連結されている。
A retract
次に転写部6の動作について説明する。
(3)転写部の動作
印刷待機時は図2に示すように、転写器ハウジング7は感光体1から後退した位置にあり、それに支持されている転写ロール9は感光体1に対して非接触の状態にある。ウェブ16は転写器ハウジング7の開口部に取り付けられている上部ガイドセパレータ8aと下部ガイドセパレータ8bに常に接触しているから、転写器ハウジング7の後退によりウェブ16も感光体1に対して非接触の状態にある。スプリング15の弾性力により、アーム13の先端部はストッパ23に当接している。
Next, the operation of the
(3) Operation of Transfer Unit As shown in FIG. 2, when the printer is on standby, the
印刷開始信号が画像形成装置に送信されると、感光体駆動モータ22が回転して、それに伴って感光体1が回転し、帯電器2、現像機4、清掃機5が動作を開始して、印写プロセスが準備完了となる。その後、露光装置3から露光が開始し、感光体1上に潜像が形成され、現像機4を通過して、感光体1上にトナー像が形成され、転写部6へと送られる。
When the print start signal is transmitted to the image forming apparatus, the photosensitive
転写ロール9は感光体駆動モータ22と各タイミングベルト14ならびにプーリ21を介して連結されているため、感光体1の動作に合わせて転写ロール9が回転する。ウェブ16の搬送動作信号に基づいて、トラクタ17a、17bによるウェブ16の搬送が開始され、ウェブ16の搬送速度は転写点に到達する前に規定の速度まで立ち上がり、転写動作の準備を完了させる。
Since the
ウェブ16の搬送動作開始から、若干、遅れてリトラクトモータ23が回転して、それによりカムアーム24により転写器ハウジング7がアームサポートシャフト20を中心に揺動動作を開始する。この動作はウェブ16の搬送が転写点に到達する前後に動作を完了し、感光体1にウェブ16が接触して、適正なニップ幅を有するニップ部が形成される。
The retract
転写ロール9の待機時は、アーム13とストッパ18はスプリング15の弾性力によって接触している(図2参照)。転写ハウジング7の揺動動作中に転写ロール9は感光体1と接触し、更なる転写ハウジング7の移動によりアーム13はストッパ18から離れ、スプリング15の弾性力により転写ロール9は適正な押圧荷重を感光体1に与え、感光体1とウェブ16及び転写ロール9のニップが完了する(図1参照)。このニップを完了させる時間は、頁間の非印刷領域内で行う。転写ロール9の離接動作は、感光体1と転写ロール9がともに同じ方向に回転しながら接触する。
When the
なお、帯電器10、除電器11ならびに清掃機12は、転写ハウジング7内にあって転写ハウジング7の揺動動作とは関係なく固定・支持されている。
Note that the
転写ロール9に電荷を供給する帯電器10のON動作は、転写が開始する時には既に電荷が転写ロール9表面にのるタイミングで行われる。なお、印刷停止時は起動時動作の逆の手順で行われ、次の印刷動作に備える。
The ON operation of the
次に転写ロール9の清掃動作について説明する。
(4)転写ロール清掃時の動作
図1において、印刷状態での転写ロール9と帯電器10との距離L1ならびに転写ロール9と除電器11との距離L2は、転写性能に最適な位置関係になるように保持されている。
Next, the cleaning operation of the
(4) Operation when cleaning the transfer roll
In FIG. 1, the distance L1 between the
転写ロール9は感光体1に対して離接動作を短時間で行う必要があるため、重量を極力、抑える必要がある。転写ロール9の周囲に付属する帯電器10、除電器11、清掃機12等を含めたユニットの移動は、重量大のため、起動時におけるニップ時の転写ロールユニットの振動の影響で、画質劣化を招く。
Since the
従って帯電器10や除電器11の位置を転写ロール9の離接動作に邪魔とならない配置とし、印刷状態で転写に最適なL1、L2の距離に設定する。これにより帯電器10、除電器11、清掃機12は固定とし、可動部の重量を極力抑えることができる。
Therefore, the positions of the
清掃機12は、印刷中転写ロール9から離れており(図1参照)、転写器ハウジング7及び転写ロール9が感光体1から退避する待機時は転写ロール9に当接する位置にある(図2参照)。つまり、印刷中は清掃動作を行わずに、印刷動作の開始及び完了後の退避状態に転写ロール9の清掃動作を行なう。ロールブラシからなる清掃機12は、転写ロール9と連れ回りしながら転写ロール9の清掃動作を行なう。
The cleaning
次にその清掃時の転写部の動作について図5の動作シーケンスを用いて説明する。
印刷前の待機時、図2に示すようにウェブ16と感光体1は離間している。コントロールより印刷動作信号が送られると、感光体1の回転動作を開始する。それと同時に感光体用帯電器2、現像機4、清掃機5が動作を開始し、印刷動作可能状態になる。
Next, the operation of the transfer section during the cleaning will be described using the operation sequence of FIG.
At the time of standby before printing, the
転写ロール9は感光体1と連結されているため、感光体1と同じタイミングで回転を開始する。この時点で転写ロール9は図2の待機位置にあって清掃機12と当接しており、転写ロール9の回転と同時に清掃が開始されて(t1)、表面に付着したトナーや紙粉は清掃機12によって除去される。
Since the
このとき転写ロール用帯電器10はONせずに、転写ロール用除電器11のみ転写ロール9の回転動作開始と同時にONさせる。転写ロール9の表面層は高抵抗の合成樹脂層(チューブ)で構成されているため、基本的に表面上に帯電した電荷は殆ど逃げない。印刷中は帯電器10で転写に必要な電荷を転写ロール9に供給し、転写ロール9のニップ部で感光体1へ電荷供給が行なわれ、ニップ後の転写ロール9の表面電位は低下する。その後、除電器11で更に電荷を消失させて、次の印刷サイクルに備える。
At this time, the
印刷が停止すると、ウェブ16と転写ロール9を感光体1から退避させるが、転写ロール9の表面の電荷は感光体1から離れた時点で、感光体1に供給されないため、除電器11で除電はするものの、完全には除去されていない。その場合、転写ロール9上のトナーは静電的にロール表面に吸着しており、除去が難しい。そのため転写ロール9の清掃時は除電器11をONさせて、電荷の除電を行い、清掃性の向上を図る。
When printing is stopped, the
転写ロール9が感光体1側に揺動すると転写ロール9は清掃機12から離れるから、その時点(t2)で清掃が終了する。従って印刷前の転写ロール9の清掃時間TAは、図5に示すように転写ロール9が回転を開始してから、転写ロール9が清掃機12から離れるまでの間となる(t1〜t2)。
When the
印刷前の清掃が終了する少し前にウェブ送り信号が送られ、ウェブ16の搬送が開始し、ウェブ16の搬送速度が規定速度到達に合わせて転写器ハウジング7及び転写ロール9が揺動動作を終了し、転写点から転写動作に入る。
A web feed signal is sent shortly before the cleaning before printing is completed, and the
印刷停止時はウェブ搬送の停止とほぼ同タイミングで転写ハウジング7と転写ロール9を感光体1から退避させ、転写ロール用帯電器10をOFFする。感光体1と転写ロール9はウェブ16の搬送が停止しても一定時間回転を続行しており、転写ロール用除電器11も一定時間ONさせておく。
When printing is stopped, the
転写ロール9が退避して清掃機12と接触した時点から転写ロール9の清掃が開始され(t3)、転写ロール9の回転が停止する(t4)までの間が印刷後の清掃時間TBとなる。一定時間経過後に感光体1と転写ロール9の回転動作を停止するとともに、除電器11をOFFして一連の動作が完了し、次の印刷に備える。
The cleaning time TB after printing starts from when the
本実施例によれば、転写ロール用清掃機12を常時、転写ロール9に当接する必要がなく、そのため転写ロール9と転写ロール用清掃機12の長寿命化を図ることができる。
According to this embodiment, there is no need to always contact the transfer roll cleaner 12 with the
次にコロトロンマスク25の構成と動作について説明する。
(4)コロトロンマスク25の動作
図6、図7に転写ロール9、転写ロール用帯電器10及びコロトロンマスク25の構成を示す。図5はコロトロンマスク部の上面図、図6はコロトロンマスク部の正面図である。
Next, the configuration and operation of the
(4) Operation of
コロトロンマスク25は薄い合成樹脂シートで構成され、転写ロール用帯電器10のワイヤ26のトナーによる汚れ防止のために設けられている。ウェブ16の幅は多種多様であり、ウェブ16の幅により図7に示すように前記ワイヤ26に対して通紙領域、非通紙領域が存在する。
The
通紙領域では転写ロール9と感光体1の間にウェブ16が存在するため、感光体1からのトナーは転写ロール9に付着しないが、非通紙領域では感光体1上のトナーがニップ時に転写ロール9に付着して、転写ロール9が汚れる。よって、コロトロンマスク25が無い場合、非通紙部領域で転写ロール用帯電器10のワイヤ26が汚れる。ワイヤ26が汚れると、安定したコロナ供給ができなくなるため、転写ロール9の表面電位が幅方向にわたって不均一になり、転写不良等の問題を招く。
Since the
また、コロトロンマスク25の有無によって、転写ロール9の非通紙部領域での汚れに差が出る。コロトロンマスク25が無い場合、転写ロール9の表面電位は帯電器10からコロナが照射されるため、通紙と同じように+1.0〜2.0kVの表面電位となっている。感光体1の表面電位及び感光体1上のトナー極性は−と逆極性の為、感光体1に付着しているトナーは転写ロール9側に静電気的に引っ張り込まれる。逆に転写ロール9上に付着したトナーは帯電器10によって、+側にチャージされるため、感光体1側へ引っ張り込まれる。従って、転写ロール9上のトナー汚れは前記のように授受が行なわれるため、あるところで飽和状態になる。
Further, depending on the presence or absence of the
コロトロンマスク25がある場合は、帯電器10からのコロナ照射がコロトロンマスク25により遮蔽されるため、転写ロール9の表面はチャージされない。よって、前述したような逆極性によるトナー汚れの飽和状態にならず、転写ロール9の表面上のトナー量はコロトロンマスク25が有る場合と比較すると多くなり、転写ロール9の清掃機12に負担となり、短寿命等の問題を招く。
When the
コロトロンマスク25の構成を次に説明する。転写ロール9の表面を帯電させる帯電器10は転写ロール9に対し、一定の間隔をおいて配置されている。帯電器10はコロナワイヤ26とシールド37で構成され、図示しない高圧電源によってコロナを照射させる。
Next, the configuration of the
コロトロンマスク25はリール27に巻き上げられており、先端部は保持部材28に挟持され、保持部材28の上端部はエンドレス状の牽引ワイヤ29の一部に連結されている。図6に示すようにリール27の付近にマスク移動用モータ31が配置され、リール27とマスク移動用モータ31はタイミングベルト36で連結されている。
The
用紙幅の情報に基づいてマスク移動用モータ31が回転駆動され、用紙幅に応じてコロトロンマスク25が横方向にスライドし、規定の位置まで移動してコロナワイヤ26及びシールド37を遮蔽する。
The mask moving motor 31 is rotationally driven based on the paper width information, and the
通常、用紙幅が変更されない限り、コロトロンマスク25の移動は行わないが、本実施例では、連続印刷中の転写ロール9が感光体1にニップした状態で、任意の周期をもって、コロトロンマスク25をリール27側に巻き取って全開とし、転写ロール9の非通紙領域に対応する部分に帯電器10から一定時間電荷の供給を行なう。この電荷供給時間を連続印刷中に設けることにより、前述したようなトナー汚れ飽和状態を定期的に作ることができ、帯電器10の汚れと転写ロール9の汚れ防止の両方を満足することができる。
Normally, the
前記実施例ではロール状の転写部材を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベルト状の転写部材を用いることもできる。 In the above embodiment, a roll-shaped transfer member is used, but the present invention is not limited to this, and a belt-shaped transfer member can also be used.
前記実施例では駆動源から感光体駆動系と転写ロール駆動系に分けて、転写ロールを感光体と同期回転させたが、駆動源から感光体駆動系を設け、その感光体駆動系から転写ロール駆動系を設けて、転写ロールを感光体と同期回転させることもできる。 In the above embodiment, the transfer source is divided into the photosensitive member drive system and the transfer roll drive system, and the transfer roll is rotated synchronously with the photosensitive member. However, the photosensitive member drive system is provided from the drive source, and the transfer roller is transferred from the photoreceptor drive system. A drive system can also be provided to rotate the transfer roll synchronously with the photoreceptor.
本発明の作用効果をまとめれば、下記の通りである。
(1)表面に大きな凹凸のある粗面紙を用いた場合にも画像欠陥のない良好な転写が可能になる。
The effects of the present invention are summarized as follows.
(1) Even when rough paper having large irregularities on the surface is used, good transfer without image defects becomes possible.
(2)タンデム型画像形成装置で両面印刷を行う場合、1台目の画像形成装置でウェブが熱的に変形を受けても、2台目の画像形成装置における転写時に画像の転写抜けを防止することが可能で、画像欠陥を低減することができる。 (2) When double-sided printing is performed with a tandem type image forming apparatus, even if the web is thermally deformed with the first image forming apparatus, image transfer omission is prevented during transfer in the second image forming apparatus. Image defects can be reduced.
(3)転写ロールを回転させる駆動手段を設けたため、転写ロール表面から転写に必要な電荷を供給する転写方式において、印刷起動時の転写性を確保することが可能となる。このため、転写ロールに追従性悪化による転写不良を抑えることができる。 (3) Since the driving means for rotating the transfer roll is provided, it is possible to ensure transferability at the start of printing in the transfer system that supplies charges necessary for transfer from the transfer roll surface. For this reason, it is possible to suppress transfer failure due to deterioration in followability of the transfer roll.
(4)転写ロールの清掃時期を印刷開始前、印刷開始後の非印刷時に行う構成としたため、清掃部材と転写ロールの長寿命化を図ることができる。 (4) Since the transfer roll is cleaned before the start of printing and during non-printing after the start of printing, the life of the cleaning member and the transfer roll can be extended.
(5)転写ロール表面から転写に必要な電荷を供給する外部帯電型の転写方式において、転写ロールの表面を帯電させる帯電器のワイヤを用紙幅に応じて、遮蔽する遮蔽部材を連続印刷中に任意の周期である一定期間、全開(感光体に対し、遮蔽無し)にする動作を行う制御を設けたため、非通紙領域に付着したトナーを定期的に感光体側へ移すことができ、転写ロールに付着した廃トナーの量を減らすことができる。 (5) In an external charging type transfer system that supplies charges necessary for transfer from the surface of the transfer roll, a shielding member that shields the wire of the charger that charges the surface of the transfer roll according to the paper width is continuously printed. Since control is provided to perform an operation of fully opening (no shielding with respect to the photoconductor) for a certain period which is an arbitrary cycle, the toner adhering to the non-sheet passing area can be moved to the photoconductor side periodically, and the transfer roll The amount of waste toner adhering to the toner can be reduced.
1:感光体、6:転写部、7:転写器ハウジング、8a、8b:ガイドセパレータ、9:転写ロール、10:コロナ帯電器、11:除電器、12:清掃機、13:アーム、14:タイミングベルト、15:スプリング、16:ウェブ、17:ウェブ搬送装置、18:ストッパ、20:アームサポートシャフト、21:プーリ、22:感光体駆動モータ、23:リトラクトモータ、24:カムアーム、25:コロトロンマスク、26:コロトロンワイヤ、27:リール、28:保持部材、29:牽引ワイヤ、30:画像、31:マスク移動用モータ、36:タイミングベルト、37:シールド、P1:第1のプリンタ、P2:第2のプリンタ、T:ターンバー。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Photoconductor, 6: Transfer part, 7: Transfer device housing, 8a, 8b: Guide separator, 9: Transfer roll, 10: Corona charger, 11: Static eliminator, 12: Cleaning machine, 13: Arm, 14: Timing belt, 15: spring, 16: web, 17: web conveying device, 18: stopper, 20: arm support shaft, 21: pulley, 22: photosensitive member drive motor, 23: retract motor, 24: cam arm, 25: roller Tron mask, 26: corotron wire, 27: reel, 28: holding member, 29: pulling wire, 30: image, 31: motor for moving mask, 36: timing belt, 37: shield, P1: first printer, P2: Second printer, T: Turn bar.
Claims (12)
その像担持体を回転する像担持体回転駆動手段と、
前記像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体を前記像担持体と転写手段の間に搬送する搬送手段を備え、
前記転写手段は、
表面に誘電体層を有する転写部材と、その転写部材の表面を外部から帯電する転写部材帯電手段と、前記転写部材の表面を除電する転写部材除電手段と、前記転写部材の表面を清掃する転写部材清掃手段を備えた画像形成装置において、
前記記録媒体を介して前記転写部材を前記像担持体に当接あるいは離間する接離手段と、
前記転写部材を前記記録媒体の搬送方向と同じ方向に回転する転写部材回転駆動手段を備え、
その転写部材回転駆動手段は前記像担持体回転駆動手段と連動していることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
Image carrier rotation driving means for rotating the image carrier;
Transfer means for transferring the toner image on the image carrier onto a recording medium;
Transport means for transporting the recording medium between the image carrier and transfer means;
The transfer means includes
A transfer member having a dielectric layer on the surface, a transfer member charging unit for charging the surface of the transfer member from the outside, a transfer member discharging unit for discharging the surface of the transfer member, and a transfer for cleaning the surface of the transfer member In the image forming apparatus provided with the member cleaning means,
Contact / separation means for contacting or separating the transfer member from the image carrier via the recording medium;
A transfer member rotation driving means for rotating the transfer member in the same direction as the conveyance direction of the recording medium;
The image forming apparatus, wherein the transfer member rotation driving means is interlocked with the image carrier rotation driving means.
前記転写部材と転写器ハウジングは前記接離手段により往復移動を行い、前記転写部材帯電手段と転写部材除電手段と転写部材清掃手段は固定状態にあることを特徴とする画像形成装置。 9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer member, the transfer member charging unit, the transfer member discharging unit, and the transfer member cleaning unit are accommodated, and an opening is formed on a side facing the recording medium. A transfer device housing having
The image forming apparatus, wherein the transfer member and the transfer device housing are reciprocated by the contact / separation unit, and the transfer member charging unit, the transfer member discharging unit, and the transfer member cleaning unit are in a fixed state.
その像担持体上のトナー像を連続した長尺状の記録媒体上に転写する転写手段と、
前記記録媒体を前記像担持体と転写手段の間に搬送する搬送手段と、
前記記録媒体上に転写したトナー像を加熱定着する定着手段を備えた第1の画像形成装置と第2の画像形成装置を備え、
その第1の画像形成装置と第2の画像形成装置により、連続した長尺状の前記記録媒体上に第1の画像と第2の画像を形成するタンデム型画像形成装置において、
前記第1の画像形成装置ならびに第2の画像形成装置が請求項1ないし11のいずれか1項に記載の画像形成装置であることを特徴とするタンデム型画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
Transfer means for transferring the toner image on the image carrier onto a continuous long recording medium;
Transport means for transporting the recording medium between the image carrier and transfer means;
A first image forming apparatus and a second image forming apparatus provided with fixing means for heating and fixing the toner image transferred onto the recording medium;
In the tandem type image forming apparatus for forming the first image and the second image on the continuous long recording medium by the first image forming apparatus and the second image forming apparatus,
The tandem type image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the first image forming apparatus and the second image forming apparatus are image forming apparatuses according to any one of claims 1 to 11.
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