JP2010217337A - Transfer device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられた、感光体等の像担持体に担持されたトナー像等の像をかかる像担持体から用紙等の記録媒体に転写する転写装置であって、特に、かかる像担持体を複数備えたいわゆるタンデム型の画像形成装置に備えられ、複数の像担持体に担持されたかかる像を一旦担持してからかかる記録媒体に転写する中間転写体を備えた転写装置およびこれを備えたかかる画像形成装置に関する。 The present invention transfers an image, such as a toner image, carried on an image carrier such as a photoconductor provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer, from the image carrier to a recording medium such as paper. A transfer apparatus, particularly a so-called tandem type image forming apparatus provided with a plurality of such image carriers, which once carries such images carried on a plurality of image carriers and then transfers them to such a recording medium The present invention relates to a transfer device including an intermediate transfer member and such an image forming apparatus including the transfer device.
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、感光体等の像担持体に担持されたトナー像等の像をかかる像担持体から用紙等の記録媒体に転写する転写装置を備えた画像形成装置が知られている(たとえば、〔特許文献1〕ないし〔特許文献11〕参照)。このような画像形成装置の一種として、かかる像担持体に担持されたかかる像を一旦転写され、担持した像を記録媒体に転写する中間転写ベルト等の中間転写体及びこれに対向し記録媒体の搬送等を行う部材を備えた転写装置を有するいわゆる中間転写方式の画像形成装置が知られている(たとえば、〔特許文献1〕ないし〔特許文献10〕参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, and printers include a transfer device that transfers an image such as a toner image carried on an image carrier such as a photoconductor to a recording medium such as paper from the image carrier. There are known image forming apparatuses (see, for example, [Patent Document 1] to [Patent Document 11]). As one type of such an image forming apparatus, an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt that once transfers the image carried on the image carrier and transfers the carried image to a recording medium, and a recording medium facing the intermediate transfer member. 2. Description of the Related Art A so-called intermediate transfer type image forming apparatus having a transfer device provided with a member that performs conveyance or the like is known (see, for example, [Patent Document 1] to [Patent Document 10]).
中間転写方式の画像形成装置は、その構造上、かかる像担持体上の像を中間転写体に転写する1次転写を行う1次転写部と、中間転写体に転写され中間転写体に担持されている像をかかる記録媒体に転写する2次転写を行う2次転写部とが備えられており、何れの転写部においても良好な転写が行われることが求められている。 An intermediate transfer type image forming apparatus has a primary transfer unit that performs primary transfer for transferring an image on the image carrier to the intermediate transfer member, and a structure that is transferred to the intermediate transfer member and carried by the intermediate transfer member. And a secondary transfer portion that performs secondary transfer to transfer the image on the recording medium, and it is required that good transfer is performed in any transfer portion.
転写が良好であるか否かの基準として、転写率が高いか否かと、プレ転写性能が良好であるか否かと、転写ブレが発生していないか否かが挙げられる。
これらの基準が満たされるための条件は、以下の記述から明らかになるように、それぞれ互いに密接に関連している。なお、転写率及びプレ転写性能に関する基準は1次転写部及び2次転写部において満たされる必要があり、転写ブレに関する基準は主に2次転写部すなわちかかる記録媒体に対してかかる像を転写する場合において満たされる必要がある。
The criteria for whether transfer is good include whether the transfer rate is high, whether the pre-transfer performance is good, and whether transfer blur has occurred.
The conditions for satisfying these criteria are closely related to each other, as will be apparent from the description below. It should be noted that the standard regarding the transfer rate and the pre-transfer performance needs to be satisfied in the primary transfer unit and the secondary transfer unit, and the standard regarding the transfer blur mainly transfers the image to the secondary transfer unit, that is, such a recording medium. Needs to be met in some cases.
まず転写ブレについて説明すると、転写ブレは、たとえば、記録媒体が転写部を搬送されるときに曲がった状態となるように記録媒体の搬送経路を曲げる部材を備えた構成(たとえば、〔特許文献4〕、〔特許文献8〕、〔特許文献10〕、〔特許文献11〕参照)において、記録媒体が、かかる部材によって受ける応力に起因して記録媒体に転写される像のブレが発生するという問題である。 First, transfer blur will be described. For example, transfer blur includes a member that bends a conveyance path of a recording medium so that the recording medium is bent when the recording medium is conveyed through a transfer unit (for example, [Patent Document 4] ], [Patent Document 8], [Patent Document 10], and [Patent Document 11]), the image is transferred to the recording medium due to the stress applied to the recording medium by the member. It is.
転写率は、転写元(たとえば像担持体)から転写先(たとえば中間転写体)に転写される像の割合であって、高い方が良い。一般に、転写元と転写先との間には、転写率を向上させるようにバイアスが印加されているが、たとえば像担持体(転写元)から中間転写体(転写先)への1次転写においては、中間転写体の抵抗が低いと、バイアスによって生じる電流が中間転写体を伝って漏れ、転写率が低下するという問題がある。転写率を向上する技術として、転写元側に像の帯電極性と同極性のバイアスを印加する技術が提案されている(たとえば、〔特許文献4〕、〔特許文献9〕、〔特許文献10〕参照)。 The transfer rate is a ratio of an image transferred from a transfer source (for example, an image carrier) to a transfer destination (for example, an intermediate transfer body), and is preferably higher. In general, a bias is applied between the transfer source and the transfer destination so as to improve the transfer rate. For example, in primary transfer from an image carrier (transfer source) to an intermediate transfer member (transfer destination). However, if the resistance of the intermediate transfer member is low, the current generated by the bias leaks through the intermediate transfer member and the transfer rate decreases. As a technique for improving the transfer rate, techniques for applying a bias having the same polarity as the charged polarity of the image to the transfer source side have been proposed (for example, [Patent Document 4], [Patent Document 9], and [Patent Document 10]). reference).
プレ転写性能は、転写元と転写先とが微小なエアギャップをもって近接している領域のうち、像の移動方向における上流側のいわゆるプレ転写領域において、像が転写元から転写先に向けて移動する際におけるこの移動のスムーズさに左右される、転写が良好に行われるか否かの性能であって、かかる移動がスムーズであるほど良い。たとえば像がトナー粒子によって構成されている場合、各トナー粒子は、その帯電特性に応じておよそ同極性に帯電しているため、かかる移動の際に反発しあうと、転写先に散るなどして、転写先において、像全体としてはボケたような画像となる。また、転写元と転写先との間にバイアスが印加されている場合、このバイアスによって、プレ転写領域において転写元と転写先との間で放電が生じ、放電によってトナーがかかる移動の際に飛ばされ、転写先において、白抜けの部分のある画像が生じる。このぼけたような画像、白抜けの部分のある画像が多く生じるほど、プレ転写性能は低い。 The pre-transfer performance is that the image moves from the transfer source to the transfer destination in the so-called pre-transfer area on the upstream side in the image movement direction in the area where the transfer source and transfer destination are close to each other with a small air gap. This is the performance of whether or not the transfer is favorably performed depending on the smoothness of the movement at the time, and the smoother the movement, the better. For example, when an image is composed of toner particles, each toner particle is charged to approximately the same polarity according to its charging characteristics, so if it repels during such movement, it will scatter to the transfer destination, etc. At the transfer destination, the entire image is blurred. In addition, when a bias is applied between the transfer source and the transfer destination, the bias generates a discharge between the transfer source and the transfer destination in the pre-transfer region, and the toner is skipped when the toner is moved due to the discharge. As a result, an image having a white-out portion is generated at the transfer destination. The pre-transfer performance is lower as more blurred images or images with white spots are generated.
プレ転写性能を向上するための技術として、次に述べるように、プレ転写領域におけるバイアスを弱めるように、転写部に像の移動方向に対応した電位勾配を形成する技術(たとえば、〔特許文献1〕、〔特許文献2〕、〔特許文献5〕参照)と、転写元と転写先とを密着させる技術(たとえば、〔特許文献3〕ないし〔特許文献8〕参照)とが挙げられる。
ただし、前者の技術には、かかる電位勾配を形成するためには転写部を構成する部材が高抵抗であってはならないという制約とともに、かかる電位勾配を形成するためには電位差を形成するための少なくとも2つの部材が必要であるため、2次転写部において中間転写体に対向し記録媒体の搬送等を行う部材が単にローラ状の部材である構成(たとえば、〔特許文献3〕、〔特許文献4〕参照)ではこの部材によってかかる電位勾配を形成することができないという制約があり、後者の技術には、2次転写部に適用すると転写ブレが生じ得るため2次転写部の使用に向かないという制約がある。
As a technique for improving the pre-transfer performance, as described below, a technique for forming a potential gradient corresponding to the moving direction of the image in the transfer portion so as to weaken the bias in the pre-transfer area (for example, [Patent Document 1 ] And [Patent Document 2] and [Patent Document 5]) and a technique for bringing the transfer source and the transfer destination into close contact (for example, see [Patent Document 3] to [Patent Document 8]).
However, in the former technique, in order to form such a potential gradient, in addition to the restriction that the members constituting the transfer portion must not have high resistance, in order to form such a potential gradient, a potential difference is formed. Since at least two members are required, the configuration in which the member that faces the intermediate transfer member and conveys the recording medium in the secondary transfer portion is simply a roller-shaped member (for example, [Patent Document 3], [Patent Document 3] 4)), there is a restriction that such a potential gradient cannot be formed by this member, and the latter technique is not suitable for the use of the secondary transfer portion because transfer blur may occur when applied to the secondary transfer portion. There is a restriction.
一方、中間転写方式の画像形成装置には、かかる像担持体を複数備えているとともに各像担持体に対して像を担持させる現像装置を設けたいわゆるタンデム型の画像形成装置(たとえば、〔特許文献1〕ないし〔特許文献4〕参照)と、かかる像担持体を1つ備えているとともにこの1つの像担持体に対して像を担持させる複数の現像装置を備えたいわゆる1ドラム型の画像形成装置(たとえば、〔特許文献5〕ないし〔特許文献9〕参照)とがあり、近年では、画像形成の高速化の要請から、これに適した前者の画像形成装置が普及してきている。
かかるタンデム型の画像形成装置は、かかる像担持体及びかかる現像装置を複数備えているため、大型化する傾向にあることから、像担持体相互間の間隔を狭める等して、その小型化が図られている。
しかし、像担持体相互間の間隔を狭めると、中間転写体が高抵抗でない場合には、各像担持体と中間転写体の間に一般に印加される転写バイアスが中間転写体を伝って漏れ、転写率が低下するという問題がある。
On the other hand, an intermediate transfer type image forming apparatus includes a plurality of such image carriers and a so-called tandem type image forming apparatus (for example, [Patents] Document 1] to [Patent Document 4]) and a so-called one-drum type image having a single image carrier and a plurality of developing devices for carrying the image on the single image carrier. There are image forming apparatuses (see, for example, [Patent Document 5] to [Patent Document 9]). In recent years, the former image forming apparatus suitable for this has become widespread due to a demand for high-speed image formation.
Since such a tandem type image forming apparatus includes a plurality of such image carriers and such developing devices and tends to increase in size, the size of the tandem type image forming apparatus can be reduced by reducing the interval between the image carriers. It is illustrated.
However, when the interval between the image carriers is reduced, if the intermediate transfer member is not high resistance, a transfer bias generally applied between each image carrier and the intermediate transfer member leaks through the intermediate transfer member, There is a problem that the transfer rate decreases.
このような事情に鑑みると、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置において、大型化を抑制しつつ、各転写部において転写率が高く、プレ転写性能が良好であり、転写ブレが抑制されているというこれらの条件をすべて満たすものはいまだ提案されていない。 In view of such circumstances, in the tandem type intermediate transfer type image forming apparatus, while suppressing the increase in size, the transfer rate is high in each transfer portion, the pre-transfer performance is good, and the transfer blur is suppressed. No one has yet been proposed that meets all these requirements.
たとえば、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置において、1次転写部において電位勾配を形成する技術を中間転写体に対して採用すると(たとえば、〔特許文献1〕、〔特許文献2〕参照)、電位勾配形成のためには中間転写体が高抵抗であってはならないため、画像形成装置の大型化の抑制のために像担持体相互間の間隔を狭めると転写バイアスが中間転写体を伝って漏れて転写率が低下してしまい、かといって、中間転写体が高抵抗でなくても転写バイアスが中間転写体を伝って漏れ転写率が低下することを抑制するために転写バイアスが中間転写体を伝って漏れることを防止するための部材を像担持体相互間に設けると(たとえば、〔特許文献2〕参照)、画像形成装置が大型化してしまう。またそもそも、1次転写部において電位勾配を形成する技術を中間転写体に対して採用すると、かかる電位勾配を形成するためには電位差を形成するための少なくとも2つの部材が必要であるため、画像形成装置が大型化してしまうおそれがある。 For example, in a tandem type intermediate transfer type image forming apparatus, if a technique for forming a potential gradient in the primary transfer portion is adopted for an intermediate transfer body (see, for example, [Patent Document 1] and [Patent Document 2]). Since the intermediate transfer member must not have a high resistance in order to form a potential gradient, the transfer bias is transmitted to the intermediate transfer member when the interval between the image carriers is reduced in order to suppress an increase in the size of the image forming apparatus. However, even if the intermediate transfer member is not of high resistance, the transfer bias is intermediate to prevent the transfer bias from passing through the intermediate transfer member and reducing the leakage transfer rate. If a member for preventing leakage through the transfer body is provided between the image carriers (see, for example, [Patent Document 2]), the image forming apparatus becomes large. In the first place, if a technique for forming a potential gradient in the primary transfer portion is adopted for an intermediate transfer member, at least two members for forming a potential difference are required to form such a potential gradient. There is a possibility that the forming apparatus will be enlarged.
また、上述のように、2次転写部において中間転写体に対向し記録媒体の搬送等を行う部材がローラ状の部材である構成(たとえば、〔特許文献3〕、〔特許文献4〕参照)ではこの部材によってかかる電位勾配を形成することができないため、プレ転写性能が低く、かといって、プレ転写性能の向上のためにかかるローラ状の部材を用いて記録媒体を中間転写体に密着させると、転写ブレが生じてしまう。なお、かかるローラ状の部材は、これに変えてベルト状の部材を用いた場合よりも、中間転写体からの記録媒体の分離性能が低い傾向にあるという問題もある。これは、ローラ状の部材はベルト状の部材よりも記録媒体との密着性が低いためである。 In addition, as described above, the member that faces the intermediate transfer member and conveys the recording medium in the secondary transfer portion is a roller-shaped member (see, for example, [Patent Document 3] and [Patent Document 4]). However, since this potential gradient cannot be formed by this member, the pre-transfer performance is low. However, the recording medium is brought into close contact with the intermediate transfer member using the roller-shaped member for improving the pre-transfer performance. Then, transfer blur occurs. Note that such a roller-shaped member has a problem that the separation performance of the recording medium from the intermediate transfer member tends to be lower than when a belt-shaped member is used instead. This is because the roller-shaped member has lower adhesion to the recording medium than the belt-shaped member.
その他、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置と異なるタイプの画像形成装置に採用された、電位勾配を形成する技術(たとえば、〔特許文献5〕参照)を、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置の1次転写部に採用すると、上述したのと同様の問題がある。 In addition, a technique for forming a potential gradient (see, for example, [Patent Document 5]) adopted in an image forming apparatus of a type different from that of a tandem type intermediate transfer type image forming apparatus is a tandem type intermediate transfer type image forming apparatus. When employed in the primary transfer portion of the forming apparatus, there are the same problems as described above.
また、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置と異なるタイプの画像形成装置に採用された、プレ転写性能を向上可能な、1次転写部で像担持体と中間転写体を密着させる構成(たとえば、〔特許文献6〕参照)と、プレ転写性能を向上可能な、2次転写部で中間転写体に電位勾配を形成する構成(たとえば、〔特許文献6〕参照)とを同時に採用しようとしても、これらに適した中間転写体の抵抗値は相容れないという問題があり、これはタンデム型で中間転写方式の画像形成装置においても同様である。またこのことは1次転写部において、像担持体と中間転写体を密着させる構成と電位勾配を形成する構成とを同時に採用する構成(たとえば、特に前者の構成について〔特許文献7〕参照)においても同様である。 In addition, a configuration in which the image transfer body and the intermediate transfer body are brought into close contact with each other at the primary transfer portion, which is used in an image forming apparatus of a different type from the tandem type intermediate transfer type image forming apparatus (for example, can be improved) , [Patent Document 6]) and a configuration (for example, refer to [Patent Document 6]) in which a potential gradient is formed in the intermediate transfer member at the secondary transfer portion capable of improving the pre-transfer performance. However, there is a problem that the resistance value of the intermediate transfer member suitable for these is incompatible, and this is the same in the image forming apparatus of the tandem type and intermediate transfer type. This also means that in the primary transfer portion, a configuration in which the image carrier and the intermediate transfer body are in close contact with each other and a configuration in which a potential gradient is formed (for example, refer to [Patent Document 7] for the former configuration in particular). Is the same.
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置に備えられた転写装置であって、大型化を抑制しつつ、1次転写部及び2次転写部において転写率が高く、プレ転写性能が良好であり、転写ブレが抑制される転写装置およびこれを備えたかかる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a transfer device provided in a so-called tandem intermediate transfer type image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, and the primary transfer unit and the secondary transfer unit while suppressing an increase in size. The transfer rate is high, the pre-transfer performance is good, and transfer blur is suppressed, and an image forming apparatus equipped with the transfer device is provided.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、複数の像担持体に対向して配置され、それぞれの像担持体に担持された像を転写される、回転する中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対向して配置され、同中間転写ベルトに対向する部分に略平面状をなす平面部を有し、同中間転写ベルトに担持された像が前記平面部を通過する記録媒体に転写される2次転写体と、前記中間転写ベルトの回転方向における同中間転写ベルトと各像担持体との対向領域の下流側の領域において同中間転写ベルトが各像担持体に巻き付くように、同中間転写ベルトを介して複数の像担持体にそれぞれ対向して配置された複数の1次転写部材と、前記平面部に対向する位置において前記中間転写ベルトを巻き掛けられ同中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスを印加する2次転写対向部材と、前記平面部において、同平面部での記録媒体の搬送方向における上流側に向けて、前記中間転写ベルトに担持されている像と同極性側に大きな電圧となる電位勾配を形成する電位勾配形成手段とを有し、前記中間転写ベルトの、前記2次転写対向部材側の表面抵抗率が高抵抗であり、前記2次転写体の、前記2次転写対向部材と反対側の表面抵抗率が中抵抗である転写装置にある。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a rotating intermediate transfer belt disposed opposite to a plurality of image carriers, to which images carried on the respective image carriers are transferred, A portion that is disposed opposite the intermediate transfer belt and has a substantially flat surface at a portion that faces the intermediate transfer belt, and an image carried on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium that passes through the flat portion. The intermediate transfer belt is wound around each image carrier in a region downstream of the region opposite to the intermediate transfer belt and each image carrier in the rotation direction of the intermediate transfer belt. A plurality of primary transfer members arranged to face a plurality of image carriers through the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt wound around the intermediate transfer belt at a position facing the flat portion. Statue A secondary transfer counter member that applies a bias having the same polarity and the same polarity side as the image carried on the intermediate transfer belt toward the upstream side in the conveyance direction of the recording medium on the flat surface portion in the flat surface portion Potential gradient forming means for forming a potential gradient with a large voltage, and the surface resistivity of the intermediate transfer belt on the secondary transfer counter member side is high resistance. In the transfer device, the surface resistivity on the side opposite to the secondary transfer counter member is medium resistance.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の転写装置において、前記電位勾配形成手段は、前記搬送方向において上流側を占める上流側部材と下流側を占める下流側部材とを有し、前記上流側部材は前記2次転写対向部材と前記平面部との対向領域または前記搬送方向における前記対向領域よりも上流側に位置し、前記下流側部材は前記2次転写対向部材と前記平面部との対向領域または前記搬送方向における前記対向領域よりも下流側に位置し、前記上流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスが印加されているとともに前記下流側部材は接地されている、または、前記上流側部材は接地されているとともに前記下流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と逆極性のバイアスが印加されている、または、前記上流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスが印加されているとともに前記下流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と逆極性のバイアスが印加されていることにより、前記電位勾配が形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the transfer apparatus according to the first aspect, the potential gradient forming unit includes an upstream member occupying an upstream side and a downstream member occupying a downstream side in the transport direction, and the upstream The side member is located on the upstream side of the opposing region between the secondary transfer opposing member and the planar portion or the opposing region in the transport direction, and the downstream member is located between the secondary transfer opposing member and the planar portion. A bias having the same polarity as that of the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the upstream member, and located on the downstream side of the opposing region or the opposing region in the transport direction, and the downstream member is grounded Or the upstream member is grounded and a bias having a polarity opposite to that of the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the downstream member, or A bias having the same polarity as the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the upstream member, and a bias having a polarity opposite to that of the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the downstream member. In this case, the potential gradient is formed.
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の転写装置において、前記2次転写対向部材は定電流制御のもとで同中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスを印加することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the transfer apparatus according to the first or second aspect, the secondary transfer counter member applies a bias having the same polarity as the image carried on the intermediate transfer belt under constant current control. It is characterized by doing.
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の転写装置において、前記2次転写体がベルト状をなし回転により記録媒体を搬送する2次転写ベルトであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the transfer device according to any one of the first to third aspects, the secondary transfer member is a secondary transfer belt that forms a belt shape and conveys a recording medium by rotation. Features.
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の転写装置と、前記中間転写ベルトに対向して配置され、それぞれが担持している像が同中間転写ベルトに転写される複数の像担持体とを有する画像形成装置にある。 According to a fifth aspect of the present invention, the transfer device according to any one of the first to fourth aspects and the intermediate transfer belt are arranged opposite to each other, and images carried by each of the transfer devices are transferred to the intermediate transfer belt. And an image forming apparatus having a plurality of image carriers.
本発明は、複数の像担持体に対向して配置され、それぞれの像担持体に担持された像を転写される、回転する中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対向して配置され、同中間転写ベルトに対向する部分に略平面状をなす平面部を有し、同中間転写ベルトに担持された像が前記平面部を通過する記録媒体に転写される2次転写体と、前記中間転写ベルトの回転方向における同中間転写ベルトと各像担持体との対向領域の下流側の領域において同中間転写ベルトが各像担持体に巻き付くように、同中間転写ベルトを介して複数の像担持体にそれぞれ対向して配置された複数の1次転写部材と、前記平面部に対向する位置において前記中間転写ベルトを巻き掛けられ同中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスを印加する2次転写対向部材と、前記平面部において、同平面部での記録媒体の搬送方向における上流側に向けて、前記中間転写ベルトに担持されている像と同極性側に大きな電圧となる電位勾配を形成する電位勾配形成手段とを有し、前記中間転写ベルトの、前記2次転写対向部材側の表面抵抗率が高抵抗であり、前記2次転写体の、前記2次転写対向部材と反対側の表面抵抗率が中抵抗である転写装置にあるので、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置に用いられる転写装置であって、大型化を抑制しつつ、1次転写部及び2次転写部において転写率が高いとともにプレ転写性能が良好であり、且つ転写ブレを抑制することができる転写装置を提供することができる。 The present invention is arranged to face a plurality of image carriers, and to rotate an intermediate transfer belt to which an image carried on each image carrier is transferred, and to be arranged to face the intermediate transfer belt. A secondary transfer member having a substantially flat surface at a portion facing the intermediate transfer belt, and an image carried on the intermediate transfer belt is transferred to a recording medium passing through the flat surface; and the intermediate transfer A plurality of image carriers are provided via the intermediate transfer belt so that the intermediate transfer belt wraps around each image carrier in a region downstream of the opposed region between the intermediate transfer belt and each image carrier in the belt rotation direction. A plurality of primary transfer members disposed opposite to the body and a bias having the same polarity as the image carried around the intermediate transfer belt wrapped around the intermediate transfer belt at a position facing the flat portion Secondary transfer A potential gradient that forms a large voltage on the same polarity side as the image carried on the intermediate transfer belt is formed on the flat member and the flat portion toward the upstream side in the conveyance direction of the recording medium on the flat portion. The intermediate transfer belt has a high surface resistivity on the side of the secondary transfer counter member, and the surface of the secondary transfer body on the side opposite to the secondary transfer counter member. Since the transfer device has a medium resistivity, it is a transfer device used in a so-called tandem type intermediate transfer type image forming apparatus, and in the primary transfer unit and the secondary transfer unit while suppressing an increase in size. It is possible to provide a transfer device that has a high transfer rate and good pre-transfer performance and can suppress transfer blur.
前記電位勾配形成手段は、前記搬送方向において上流側を占める上流側部材と下流側を占める下流側部材とを有し、前記上流側部材は前記2次転写対向部材と前記平面部との対向領域または前記搬送方向における前記対向領域よりも上流側に位置し、前記下流側部材は前記2次転写対向部材と前記平面部との対向領域または前記搬送方向における前記対向領域よりも下流側に位置し、前記上流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスが印加されているとともに前記下流側部材は接地されている、または、前記上流側部材は接地されているとともに前記下流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と逆極性のバイアスが印加されている、または、前記上流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスが印加されているとともに前記下流側部材に前記中間転写ベルトに担持されている像と逆極性のバイアスが印加されていることにより、前記電位勾配が形成されていることとすれば、上流側部材と下流側部材とにより電位勾配を形成することで、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置に用いられる転写装置であって、大型化を抑制しつつ、1次転写部及び2次転写部において転写率が高いとともにプレ転写性能が良好であり、且つ転写ブレを抑制することができる転写装置を提供することができる。 The potential gradient forming unit includes an upstream member that occupies an upstream side and a downstream member that occupies a downstream side in the transport direction, and the upstream member is a facing region between the secondary transfer facing member and the planar portion. Alternatively, the downstream member is located on the upstream side of the facing region in the transport direction, and the downstream member is located on the downstream side of the facing region of the secondary transfer facing member and the flat portion or the facing region in the transport direction. A bias having the same polarity as the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the upstream member and the downstream member is grounded, or the upstream member is grounded and the A bias having a reverse polarity to the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the downstream member, or an image carried on the intermediate transfer belt to the upstream member If a bias of polarity is applied and a bias having a polarity opposite to that of the image carried on the intermediate transfer belt is applied to the downstream member, the potential gradient is formed. By forming a potential gradient between the upstream side member and the downstream side member, the transfer device is used in a so-called tandem type intermediate transfer type image forming apparatus. It is possible to provide a transfer device that has a high transfer rate and good pre-transfer performance in the next transfer portion and can suppress transfer blur.
前記2次転写対向部材は定電流制御のもとで同中間転写ベルトに担持されている像と同極性のバイアスを印加することとすれば、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置に用いられる転写装置であって、大型化を抑制しつつ、1次転写部及び2次転写部のうち2次転写部においてより転写率が高いとともにプレ転写性能が良好であり、且つ転写ブレを抑制することができる転写装置を提供することができる。 If the secondary transfer counter member applies a bias having the same polarity as the image carried on the intermediate transfer belt under constant current control, the secondary transfer counter member is used in a so-called tandem type intermediate transfer type image forming apparatus. The transfer device is capable of suppressing the increase in size, and the transfer rate is higher in the secondary transfer portion of the primary transfer portion and the secondary transfer portion, the pre-transfer performance is good, and the transfer blur is suppressed. It is possible to provide a transfer device that can perform the transfer.
前記2次転写体がベルト状をなし回転により記録媒体を搬送する2次転写ベルトであることとすれば、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置に用いられる転写装置であって、大型化を抑制しつつ、1次転写部及び2次転写部において転写率が高いとともにプレ転写性能が良好であり、且つ2次転写ベルトによって搬送される記録媒体における転写ブレを抑制することができる転写装置を提供することができる。 If the secondary transfer member is a belt-like secondary transfer belt that conveys a recording medium by rotation, it is a transfer device that is used in a so-called tandem type intermediate transfer type image forming apparatus, and is increased in size. Transfer device capable of suppressing transfer blur in a recording medium conveyed by a secondary transfer belt with high transfer rate and good pre-transfer performance in the primary transfer unit and the secondary transfer unit Can be provided.
本発明は、かかる転写装置と、前記中間転写ベルトに対向して配置され、それぞれが担持している像が同中間転写ベルトに転写される複数の像担持体とを有する画像形成装置にあるので、大型化を抑制しつつ、1次転写部及び2次転写部において転写率が高いとともにプレ転写性能が良好であり、且つ転写ブレを抑制することができることにより、大型化を抑制しつつ良好な画像形成を行い得る、いわゆるタンデム型で中間転写方式の画像形成装置を提供することができる。 The present invention resides in an image forming apparatus having such a transfer device and a plurality of image carriers that are arranged to face the intermediate transfer belt and each of the images carried by the transfer device is transferred to the intermediate transfer belt. In addition, while suppressing the increase in size, the transfer rate is high in the primary transfer portion and the secondary transfer portion, the pre-transfer performance is good, and the transfer blur can be suppressed, so that the increase in size is suppressed. A so-called tandem type intermediate transfer type image forming apparatus capable of image formation can be provided.
図1に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置100は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっているが、他の画像形成装置、すなわち、モノクロ機や、複写機、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機等他の複合機であっても良い。画像形成装置100は、プリンタとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置100がファクシミリとして用いられる場合も同様である。
FIG. 1 shows an outline of an image forming apparatus to which the present invention is applied. The
画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも用紙であるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置100は、記録媒体としての記録体である転写紙の両面に画像形成可能な両面画像形成装置でもある。
The
画像形成装置100は、上下方向において中央位置を占めプリンタ部として機能する本体101と、本体101の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置21および原稿を積載され積載された原稿を読取装置21に向けて送り出すADFといわれる原稿自動搬送装置である自動原稿給紙装置22と、本体101の下側に位置し感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との間に向けて搬送される転写紙を積載した給紙テーブルとしての給紙装置であるシート給送装置23とを有している。
The
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKを並設したタンデム構造を採用したタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、外径60mmのOPCであって互いに同一径であり、画像形成装置100の本体101の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写体たる中間転写ベルトとしての転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に、150mmの等間隔で並んでいる。
The
転写ベルト11は、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに対峙しながら図中時計方向である矢印A1方向に移動可能となっている。各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する転写ベルト11に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙に一括転写されるようになっている。このように画像形成装置100は中間転写方式言い換えると間接転写方式を採用している。
The
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成されたトナー像が、転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKのそれぞれに対向する位置に配設され転写ベルト11の内周面に接触配置された転写チャージャとしての1次転写部材である1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの下側の位置すなわち転写位置にて行われる。
In the superimposing transfer to the
各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、A1方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
The
画像形成装置100は、4つの画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによって構成される画像形成部としての作像部60と、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの下方に対向して配設され、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに担持されたトナー像を転写紙に転写する転写手段としての転写装置99とを有している。
The
画像形成装置100はまた、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての光書込みユニットである露光装置たる光走査装置8と、シート給送装置23から搬送されてきた転写紙を、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写装置99に向けて繰り出すレジストローラ対13と、転写紙の先端がレジストローラ対13に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
The
画像形成装置100はまた、転写装置99によって転写ベルト11上のトナー像を転写され搬送されてきた転写紙が進入し、転写紙にトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置6と、定着済みの転写紙を本体101外に排出する排紙経路と再度レジストローラ対13に向けて搬送する反転経路とを備え転写紙を何れかの経路に搬送する排紙ユニット79と、排紙ユニット79が一方の面に画像を形成された転写紙を反転経路に搬送した場合に、その転写紙をスイッチバックして反転させ、再度、レジストローラ対13に向けて搬送する再給紙ユニットとしてのシート反転装置である両面ユニット96とを有している。
The
画像形成装置100はまた、本体101外部に配設され画像形成済みの転写紙を積載するスタック部としての排紙トレイ75と、図1における本体101の右側面に配設された手差し給紙装置33と、画像形成装置100の操作を行う図示しない操作パネルと、画像形成装置100全体の動作を制御する制御部としての図示しない制御手段とを有している。
The
転写装置99は、転写ベルト11を備えた中間転写ユニットであるベルトユニットとしての1次転写装置としての転写ベルトユニット10と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11に当接し、転写ベルト11への当接位置において転写ベルト11と同方向であるE1方向に回転し無端移動する転写部材としての紙搬送ベルトである2次転写ベルト5を備え転写ベルト11上のトナー像を転写紙に転写するとともに搬送する2次転写装置としての2次転写ユニット76とを有している。
The
転写ベルトユニット10は、転写ベルト11の他に、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKと、転写ベルト11を巻き掛けられた、テンションローラ72、転写入口ローラ73および張架ローラとしての駆動ローラ74と、駆動ローラ74との間に転写ベルト11を挟み込み転写ベルト11表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置14と、駆動ローラ72を回転駆動することで転写ベルト11をA1方向に無端移動させる図示しないベルト駆動モータと、画像形成が2色以上の多色画像で行われるか黒色のみの単色画像すなわちモノクロ画像で行われるかに応じて転写ベルト11等を変位させる図示しない転写ベルトユニット駆動手段と、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKにそれぞれ配設された図示しない高圧電源と、各高圧電源から定電流制御された正極性のバイアスを1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKに印加する図示しないバイアス制御手段とを有している。
In addition to the
転写ベルト11は、ポリイミド、ポリイミドアミドあるいはポリカーボネート等の硬い樹脂に導電微粒子を混入し、これを巻き掛けた1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BK、テンションローラ72、転写入口ローラ73および駆動ローラ74に当接する側の面すなわち内側の面である背面の表面抵抗率が、高抵抗、具体的には109ないし1010Ω/□以上で1012ないし1013Ω/□以下の範囲とされ、厚みは50〜100μmに薄くされている。
The
転写ベルト11の表面抵抗率は、測定器として三菱油化製「Hiresta IP(MCP−HT260)」を用い、HRSプローブを測定面である転写ベルト11の背面に接触させて、測定器の印加電圧500V、測定時間10秒としたときの値である。これは2次転写ベルト5についても同様である。
The surface resistivity of the
転写ベルト11は、後述するように、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに所定幅で巻き付く態様で配設されているが、かかる硬い材質で構成され、厚みが薄くなっていることにより、機械的耐久性を維持しつつ、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに対する密着性が良好となり感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKとの微小ギャップを抑制している。
As will be described later, the
転写ベルト11は、かかる抵抗により、後述するように1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKによって1次転写バイアスが印加されたときに、電流の殆どが、背面から表面に向けての厚み方向に流れ、A1方向においては殆ど流れることがなく、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BK相互間における電流漏れがない。これに加えて、転写ベルト11は、厚みが薄くなっていることにより、A1方向において多少の抵抗ムラがあっても、電位差のムラは小さい。また、電流が、A1方向においては殆ど流れることがないため、定電流制御が行われていることも相俟って、転写率を維持しつつ、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BK相互間の距離及び1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BK相互間の距離を小さくして画像形成装置100の小型化を図ることが可能となっている。
Due to such resistance, the
1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKは、詳細な図示を省略するが、高圧電源が接続された径8mmの芯金と、芯金の周りに配設された抵抗層とを有し、外径が16mmとなっている。抵抗層は、場所による抵抗ムラが少なく中抵抗の性質を持つアクリロニトリルブタジエンとエピクロールヒドリンとの共重合体よりなり、抵抗が107〜108Ωである。抵抗層は、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKに弾性を持たせるために、発泡させて形成されており、硬度はアスカーC硬度で30〜50度とされている。1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BK、その他の各ローラの抵抗は、ローラを金属平板に置いて、高圧電源「Trek社製COL−A−TROL(Model610D)」の高圧出力端子をローラ芯金に接続して、グランド端子をその金属平板に接続して、この高圧電源の出力を25μAに定電流制御したときに高圧電源に表示される出力電圧の出力開始から10秒後の値からオームの法則で求めた値である。
Although not shown in detail, the
転写ベルトユニット駆動手段は、画像形成が2色以上の多色画像で行われるときには、転写ベルト11が図1に示すように略水平に張架される態位として転写ベルト11を各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに接触させ、画像形成がモノクロ画像で行われるときには、同図左方を下側に変位させるようにして転写ベルト11を感光体ドラム20Y、20M、20Cから離間させ転写ベルト11が各感光体ドラム20BKのみに接触する態位とする。なお、画像形成がモノクロ画像で行われるときには、感光体ドラム20Y、20M、20Cの回転をはじめとして画像ステーション60Y、60M、60Cの各構成の動作が停止される。
When the image formation is performed with two or more multi-color images, the transfer belt unit driving means places the
2次転写ユニット76は、2次転写ベルト5の他に、2次転写ベルト5を巻き掛けた張架ローラである、駆動ローラ15及び従動ローラ16と、2次転写ベルト5に対向して配設され転写ベルト11を介して押圧された対向ローラとしての2次転写対向ローラたるバックアップローラである転写入口ローラ73と、駆動ローラ15との間に2次転写ベルト5を挟み込み2次転写ベルト5表面をクリーニングする清掃装置としての2次転写ベルトクリーニング装置17と、図3に示すように、トナーと同逆極性である負極性の2次転写バイアスを転写入口ローラ73に印加する電源83と、E1方向上流側に向けて負極性側に大きな電圧となる電位勾配を形成する電位勾配形成手段84と、電源83から定電流制御されたバイアスを転写入口ローラ73に印加する図示しないバイアス制御手段とを有している。
In addition to the
2次転写ベルト5は、駆動ローラ15及び従動ローラ16のみに巻き掛けられており、これに摺擦する部材が配設されていない。よって2次転写ベルト5の材料は、耐磨耗性が高くなくてよい。ただし、2次転写ベルト5は、電位勾配形成手段84によって形成される電位勾配が均一であることが望ましい。そこで、2次転写ベルト5は、ポリフッ化ビニリデン、アクリロニトリルブタジエンなどイオン導電性を持ち抵抗ムラの少ない材料によって形成されている。
The
2次転写ベルト5は、電位勾配形成手段84によって電位勾配が形成されるように、転写入口ローラ73と反対側、すなわち2次転写ベルト5を巻き掛けた駆動ローラ15及び従動ローラ16に当接する側の面すなわち内側の面である背面の表面抵抗率が、中抵抗、具体的には106ないし107Ω/□以上で109ないし1010Ω/□以下の範囲とされている。
The
駆動ローラ15と従動ローラ16とは、2次転写ベルト5をこれらの間に張り渡し、2次転写ベルト5の、転写入口ローラ73及びこれに巻き掛けられた部分の転写ベルト11に対向する面をほぼ平面状をなす平面部5aとしている。駆動ローラ15、従動ローラ16はそれぞれ、E1方向での互いの位置関係において、平面部5aを挟んで上流側を占める上流側電極である上流側部材としての上流側ローラ、下流側を占める下流側電極である下流側部材としての下流側ローラとなっている。
The driving
転写入口ローラ73は、平面部5aと対向する位置において転写ベルト11を巻き掛けられ、電源83及びバイアス制御手段により、転写入口ローラ73に、転写ベルト11に担持されているトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加してトナーに対する斥力を生じる斥力ローラとして機能している。
The
転写入口ローラ73は、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKと材質及び抵抗が類似している。具体的には、転写入口ローラ73は、詳細な図示を省略するが、電源83が接続された径16mmの芯金と、芯金の周りに配設された抵抗層とを有し、外径が24mmとなっており、抵抗層は、場所による抵抗ムラが少なく中抵抗の性質を持つアクリロニトリルブタジエン、あるいはエピクロールヒドリン、あるいはこれらの共重合体よりなり、抵抗が107〜108Ωである。後述する他の形態と異なり、本形態では転写入口ローラ73に対向配設されたローラを備えていないので、抵抗層は、転写入口ローラ73に弾性を持たせる必要がないことから、発泡させず、硬度はJIS−A硬度で40〜60度とされている。
The
転写入口ローラ73は、転写ベルト11を平面部5aにおいて2次転写ベルト5に当接させており、この当接により、転写ベルト11と2次転写ベルト5とが接触する2次転写ニップが形成されている。転写入口ローラ73と平面部5aとが対向した対向領域である、2次転写ニップを含む転写部としての2次転写部には、転写入口ローラ73による2次転写バイアスの印加および電位勾配形成手段84による電位勾配の形成により、後述するようにして転写ベルト11上に担持されたトナー像を、転写ベルト11側から駆動ローラ15側に向けて静電移動させる、2次転写電界が形成される。かかるトナー像は、後述するようにしてレジストローラ13により転写ベルト11と2次転写ローラ5との間に搬送されてきた転写紙に、2次転写電界、ニップ圧によって2次転写される。
The
このように、2次転写ベルト5は、これによって搬送され平面部5aを通過する転写紙に、転写ベルト11に担持されたトナー像が2次転写される2次転写体として機能するとともに、転写搬送ベルトとして機能する。
As described above, the
電位勾配形成手段84は、2次転写ベルト5、駆動ローラ15及び従動ローラ16と、駆動ローラ15に接続され駆動ローラ15にトナーの帯電極性と同極性である負極性のバイアスを印加する電源85と、従動ローラ16に接続され従動ローラ16にトナーの帯電極性と逆極性である正極性のバイアスを印加する電源86とを有している。
The potential
したがって、電位勾配形成手段84は、平面部5aに対し、E1方向上流側に向けて、トナーの帯電極性と同極側である負極性側に大きな電圧となる電位勾配を形成する。この電位勾配は、2次転写部において、転写入口ローラ73によって印加されるバイアスを打ち消す作用を生じるものであり、2次転写部に含まれるプレ転写領域における2次転写バイアスが弱められ、プレ転写性能を向上する。転写入口ローラ73は、平面部5aと対向する位置において斥力ローラとして機能するので、定電流制御が行われていることとも相俟って、転写率が安定して担保されるとともに転写ブレが抑制ないし防止される。また、電位勾配は2次転写ベルト5に対して形成されるものであるため、転写ベルト11を高抵抗にすることと、2次転写ベルト5を中抵抗にすることとは矛盾することがない。
Therefore, the potential
なお、2次転写部におけるバイアスの大きさは、電源85、86によるバイアス値、電源85、86と2次転写部との距離、電源83によるバイアス値等により変化し、また2次転写部におけるバイアスの極性は、これらによりトナーの帯電極性と同極性となるか否かが変化する。しかし、電源83によるバイアスが定電流制御されていることにより、転写ベルト11から転写紙に向かう実効転写電流は変わらないため、転写率は上述のように安定する。
Note that the magnitude of the bias in the secondary transfer portion varies depending on the bias value by the
定電流制御は、これに要する高圧電源や制御が簡単であり、安価で、安定性が高いという利点があるが、これに限らず、たとえば、レジストローラ対13の駆動タイミングに基づいて、転写紙の先端だけ定電流制御し、転写紙の先端における電圧を検知し、先端以降は定電圧制御するようにしてもよい。
The constant current control is advantageous in that the high-voltage power supply and control required for this are simple, inexpensive, and highly stable. However, the present invention is not limited to this, and for example, based on the drive timing of the
図1に示した光走査装置8は、LDユニットであって、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしての図示しないレーザー光を発する図示しない光源と、光源によって発せられたレーザー光をその回転により走査する図示しないポリゴンミラーと、ポリゴンミラーを回転駆動する図示しないポリゴンモータと、ポリゴンミラーによって走査されたレーザー光を感光体ドラム20Y、20M、20C、20B上に結像させ走査する図示しないf−θレンズ、反射ミラー等の図示しない多数の光学素子とを有している。
The optical scanning device 8 shown in FIG. 1 is an LD unit, and scans and exposes the surfaces to be scanned formed by the surfaces of the
定着装置6は、熱源を内部に有する加熱ローラ62と、加熱ローラ62に巻き掛けられた定着ベルト64と、加熱ローラ62とともに定着ベルト64を巻き掛けた定着ローラ65と、定着ローラ65との間で定着ベルト64に圧接し圧接部である定着部としての定着ニップを形成する加圧ローラ63とを有している。加熱ローラ62と、定着ベルト64と、定着ローラ65とは、定着ベルト64が無端移動するベルトユニットを構成している。定着装置6は、トナー像を担持した転写紙を定着ニップに通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
The fixing
排紙ユニット79は、定着装置6から搬送されてきた定着済みの転写紙を、両面ユニット96に向けて搬送する搬送ローラ97と、本体101外に排出する排紙ローラ98と、定着済みの転写紙を搬送ローラ97のある排紙経路に導いて本体101外に排出するか、排紙ローラ98のある反転経路に導いて両面ユニット96に進入させるかを切り換える切換爪94とを備えている。
A
両面ユニット96は、排紙ユニット79から搬送されてきた、一方の面に画像形成された転写紙を一旦積載するトレイ92と、トレイ92上の転写紙をスイッチバックさせる反転ローラ93と、反転ローラ93によってスイッチバックされた転写紙をレジストローラ13に向けて送り出す給紙ローラ95等を有している。
The duplex unit 96 is a tray 92 on which transfer paper having an image formed on one side, which has been conveyed from the
シート給送装置23は、複数枚の転写紙を紙束の状態で収容可能な給紙カセット25を鉛直方向に複数重なるように配置したペーパーバンク26と、給紙カセット25に積載された転写紙のうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ24と、給送ローラ24により繰り出された転写紙を1枚ずつ分離する分離ローラ27と、給紙ローラ24及び分離ローラ27により送り出された転写紙が通過する給紙路29とを有している。
The
給紙路29は、給紙ローラ24及び分離ローラ27により送り出された転写紙をレジストローラ対13に向けて搬送する搬送ローラ28と、転写紙の搬送方向下流端に位置するレジストローラ対13とを備え、シート給送装置23から本体101内に連続するように設けられており、本体101内の給紙路29にも搬送ローラ28が配設されている。
The
シート給送装置23は、給送ローラ24が図中反時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ27が作用することにより、最上位の転写紙を給紙路29内に導き、搬送ローラ28の回転によりレジストローラ対13に向けて給送し、搬送された転写紙がレジストローラ対13に突き当てて止められるようになっている。
In the
手差し給紙装置33は、転写紙を積載する手差しトレイ34と、手差しトレイ34に積載された転写紙のうち最上位の転写紙の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ35と、給送ローラ35により繰り出された転写紙を1枚ずつ分離する分離ローラ36と、手差しトレイ34上に転写紙が載置されたことを検知する用紙センサとを有している。
The manual
手差し給紙装置33は、給送ローラ35が図中時計回り方向に回転駆動され、分離ローラ36が作用することにより、最上位の転写紙を本体101側の給紙路29内に導くとともにレジストローラ対13に向けて給送し、搬送された転写紙がレジストローラ対13に突き当てて止められるようになっている。
In the manual
読取装置21は、原稿を載置するコンタクトガラス21a、コンタクトガラス21aに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第1の反射体を備え図1における左右方向に走行する第1走行体21b、第1走行体21bの反射体によって反射された光を反射する図示しない第2の反射体を備えた第2走行体21c、第2走行体21cからの光を結像するための結像レンズ21d、結像レンズ21dを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ21e等を備えている。
自動原稿給紙装置22は回動自在であって、上方に向けて回動したときコンタクトガラス21aを露出させるようになっている。
The
The
操作パネルは、液晶ディスプレイ、複写を開始するためのコピースタートスイッチ等として機能するスタートボタン、複写枚数等を入力するためのテンキー等の各種キーボタン等を有する操作表示部となっている。操作パネルにおいては、画像形成を多色画像で行うかモノクロ画像で行うかを指定可能となっているとともに、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードを設定可能となっている。片面プリントモードには、ダイレクト排出モード、反転排出モード、反転デカール排出モードが含まれ、このうちの1つが選択される。
制御手段は、CPU、記憶手段としてのメモリ等を備えている。
The operation panel is an operation display unit having a liquid crystal display, a start button that functions as a copy start switch for starting copying, and various key buttons such as a numeric keypad for inputting the number of copies. On the operation panel, it is possible to specify whether image formation is performed with a multicolor image or a monochrome image, and it is possible to set a single-sided print mode, which is a mode for forming an image only on one side of a transfer sheet. Yes. The single-sided print mode includes a direct discharge mode, a reverse discharge mode, and a reverse decal discharge mode, and one of these is selected.
The control means includes a CPU, a memory as a storage means, and the like.
画像ステーション60Y、60C、60M、60BKについて、そのうちの一つの、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーションの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にY、C、M、Kが付されたものはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
Regarding the
図2に示すように、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yは、感光体ドラム20Yの周囲に、図中反時計方向であるその回転方向B1に沿って、1次転写ローラ12Yと、クリーニング手段としてのクリーニング装置40Yと、帯電手段である帯電ユニットとしての帯電装置30Yと、現像手段としての現像ユニットである現像装置50Yとを有している。
As shown in FIG. 2, the
感光体ドラム20Yと、クリーニング装置40Yと、帯電装置30Yと、現像装置50Yとは一体化されており、プロセスカートリッジ95Yを構成している。プロセスカートリッジ95Yは本体101に固定された図示しないガイドレールに沿って本体101に対して引き出し自在であるとともに、本体101に押し込むことが可能であり、本体101に対して着脱自在に設置されている。
The
プロセスカートリッジ95Yは、本体101に押し込むと、画像形成に適した所定の位置に装填され、位置決めされるようになっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。なお、プロセスカートリッジ95Y、95M、95C、95BKは画像形成ユニットを構成している。
When the
プロセスカートリッジ95Yは、感光体ドラム20Yと、ドラムクリーニング装置であるクリーニング装置40Yと、帯電手段である現像器としての帯電装置30Yと、現像装置50Yとのうち、少なくとも感光体ドラム20Yと現像装置50Yとが、一体化されることによって構成され、本体101に着脱自在に設置されるユニットである。
The
帯電装置30Yは、感光体ドラム20Yに従動回転する帯電ローラ31Yと、帯電ローラ31Yにより直流に交流成分のバイアスを重畳印加する図示しない電圧印加手段とを有しており、感光体ドラム20Yと対向する帯電領域において、感光体ドラム20Yの表面を除電すると同時に、所定の極性に一様に帯電するようになっている。
本形態では、接触ローラ型の帯電システムを採用しているが、帯電システムは、近接ローラ型、非接触型を用いたものであっても良い。
The
In this embodiment, a contact roller type charging system is employed, but the charging system may be a proximity roller type or a non-contact type.
1次転写ローラ12Yは、転写ベルト11と感光体ドラム20Yとの対向領域のうちA1方向における下流側の領域において転写ベルト11が感光体ドラム20Yに巻き付くように、A1方向において、その中心位置が感光体ドラム20Yの中心位置よりも下流側に位置し、その中心位置が感光体ドラム20Yの中心位置に向かうように転写ベルト11を介して感光体ドラム20Yに当接している。
そして、転写ベルト11は、A1方向上流側から同下流側に向けて、感光体ドラム20Yに当接し始める位置から感光体ドラム20Yから離間し始める位置までの間の所定の幅を持つ領域において、感光体ドラム20Yに巻き付き、密着している。かかる幅は、1次転写ローラ12Yの配置位置の調整により2〜6mmの範囲で設定される。
The
The
1次転写ローラ12Yには、高圧電源とバイアス制御手段とによって1次転写に適した所定の電圧が印加されようになっており、1次転写ローラ12Yは1次転写バイアスローラとして機能するようになっている。1次転写ローラ12Yは、転写ベルト11をその内周面側から感光体ドラム20Yに押圧して1次転写ニップを形成している。1次転写ローラ12Yと転写ベルト11とが対向した対向領域である、1次転写ニップを含む転写部としての1次転写部には、1次転写バイアスの影響により、1次転写電界が形成される。
A predetermined voltage suitable for primary transfer is applied to the
1次転写ローラ12Yによって1次転写バイアスを印加する場合において、1次転写ローラ12Yにおいては、芯金から抵抗層表面までの、抵抗層の厚み分の距離を、電流が流れるが、この距離は転写ベルト11の厚みの100倍程度となり、芯金と抵抗層表面との電位差が大きくなるが、抵抗層は、場所による抵抗ムラが少ない材料によって形成されているため、場所による電位ムラや電流ムラが低減されている。
In the case where the primary transfer bias is applied by the
上述のように、転写ベルト11は、A1方向上流側から同下流側に向けて、感光体ドラム20Yに当接し始める位置から感光体ドラム20Yから離間し始める位置までの間の所定の幅を持つ領域において、感光体ドラム20Yに巻き付き、密着しており、これにより、1次転写ローラ12Yと転写ベルト11とが対向した1次転写部では、プレ転写領域が生じないか、小さくなっており、プレ転写性能が向上している。また、すでに述べたように、転写ベルト11が高抵抗であることにより、転写率を維持しつつ、画像形成装置100の小型化を図ることが可能となっているとともに、転写ベルト11を高抵抗にすることと、電位勾配形成手段84によって電位勾配を形成するために2次転写ベルト5を中抵抗にすることとは矛盾することがない。
As described above, the
図1に示した光走査装置8は、図2に示すように、感光体ドラム20Yにおける帯電領域と現像領域Dとの間の領域に、画像情報に応じて光変調されたレーザー光Lを照射して帯電装置30Yにより帯電された後の感光体ドラム20Yの表面を露光し、現像装置50Yによってイエロートナー像として可視像化される静電潜像を形成するようになっている。
As shown in FIG. 2, the optical scanning device 8 shown in FIG. 1 irradiates a region between the charging region and the development region D on the
クリーニング装置40Yは、感光体ドラム20Yに対向する部分に開口部を有するクリーニングケース43Yと、感光体ドラム20Yに当接し感光体ドラム20Y上の残留トナー、キャリア、紙粉等の不要物を掻き取ってクリーニングする回転ブラシとしてのブラシローラ45Yと、感光体ドラム20Yの回転方向B1において、ブラシローラ45Yよりも下流側の位置で感光体ドラム20Yに当接し感光体ドラム20Y上の不要物を掻き取ってクリーニングするためのブレードとしてのクリーニングブレード41Yとを有している。
The
クリーニング装置40Yはまた、クリーニングケース43Yに回転自在に支持され、ブラシローラ45Y、クリーニングブレード41Yによって掻き取られ、また除去されることによって生じた廃トナー等の不要物を図示しない廃トナータンクに向けて搬送するための図示しない廃トナー経路の一部を構成する排出スクリュ42Yを有している。
The
現像装置50Yは、感光体ドラム20Yに対向する部分に開口部を有する現像ケース55Yと、かかる開口部から感光体ドラム20Yに臨むよう感光体ドラム20Yに近接対向して配設された現像剤担持体としての現像ローラ51Yと、現像ローラ51Y上の現像剤を一定の高さに規制する剤規制部材としてのドクタである現像ブレード52Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、現像ケース55Yの下部に互いに対向するように配設され、互いに逆方向に回転駆動されることで現像剤を攪拌するとともに現像ローラ51Yに現像剤を供給するための現像剤供給部材としての第1搬送スクリュ53Y及び第2攪拌スクリュ54Yと、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとの間に設けられた仕切り壁57Yと、仕切り壁57Yによって仕切られ第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Yをそれぞれ収容した現像剤収容器としての現像剤収容部を構成する第1収容室58Y、第2収容室59Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、イエロー色のトナーを蓄えるトナーホッパー80Yと、第2収容室59Yの底部に備えられ現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度検知手段たるトナー濃度測定センサとしてのTセンサであるトナー濃度検知装置たるトナー濃度検知センサ56Yとを有している。
The developing
現像装置50Yはまた、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段と、現像ローラ51Yを駆動する図示しない現像駆動手段と、第1搬送スクリュ53Yと第2搬送スクリュ54Yとを互いに逆方向に回転駆動する図示しない搬送駆動手段と、トナーをトナーホッパー80Yから第2収容室59Yに補給する図示しないトナー補給手段等を有している。
The developing
現像ローラ51Yは、磁界発生手段としてのマグネットローラ81Yと、マグネットローラ81Yを内包し現像駆動手段により図中時計方向であるC1方向に駆動され移動する非磁性の現像スリーブ82Yとを有している。なお、本形態では現像ローラ51Yを現像剤担持体として説明しているが、現像スリーブ82Yが現像剤担持体であっても良い。
The developing
マグネットローラ81Yは、図示を省略するが、現像ケース55Yに固定されたプラスチックローラと、プラスチックローラに埋め込まれた複数の磁極を形成する複数の磁石であるマグネットブロックとを有し、このマグネットブロックが、図2に示す位置に同図に示す極性の磁極を形成している。
Although not shown, the magnet roller 81Y has a plastic roller fixed to the developing
現像スリーブ82Yは、現像ケース55Y及びマグネットローラ81Yに回転自在に支持されている。現像スリーブ82Yは、バイアス印加手段により感光体ドラム20Yとの間に適当な大きさの現像バイアスを印加される。現像スリーブ82Yと感光体ドラム20Yとが対向した対向領域である現像領域Dにおける現像スリーブ82Yと感光体ドラム20Yとのギャップすなわち現像ギャップは、0.3±0.05mmとなるように設定されている。
The developing
現像ブレード52Yは、SUS材料で形成されている。現像スリーブ82Yと現像ブレード52Yとのギャップすなわちドクターギャップは、0.5±0.04mmとなるように設定され、余分な現像剤を掻き取り、現像領域Dに適正量の現像剤が進入するようになっている。
The developing
現像剤は、トナーとキャリアとを含む粉体状の2成分現像剤である。
キャリアは、磁性キャリアであり、芯材と、芯材表面に形成された樹脂被覆層とを有している。樹脂被覆層の層中には、基体粒子表面に二酸化スズ層と二酸化スズ層上に設けた二酸化スズを含む酸化インジウム層とからなる導電性被覆層を設けてなる導電性粒子が含有されている。
The developer is a powdery two-component developer containing toner and carrier.
The carrier is a magnetic carrier, and has a core material and a resin coating layer formed on the surface of the core material. The resin coating layer contains conductive particles in which a conductive coating layer comprising a tin dioxide layer and an indium oxide layer containing tin dioxide provided on the tin dioxide layer is provided on the surface of the substrate particles. .
トナーは、正規の帯電極性が負極性すなわちマイナス極性である。トナーは磁性トナーであるが非磁性トナーであってもよく、主として、結着樹脂、離型剤、着色剤で構成される。結着樹脂は、ビニル系重合体とポリエステル系重合体とを有するハイブリッド樹脂を含有している。離型剤の含有量に対するハイブリッド樹脂の含有量は、0.5〜3の範囲になるように形成されている。 The normal charging polarity of the toner is negative, that is, negative polarity. The toner is a magnetic toner but may be a non-magnetic toner, and is mainly composed of a binder resin, a release agent, and a colorant. The binder resin contains a hybrid resin having a vinyl polymer and a polyester polymer. The content of the hybrid resin with respect to the content of the release agent is formed to be in the range of 0.5 to 3.
現像剤中のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ56Yによる検知に基づき、制御手段による次に述べる制御によって、約4〜11重量%の所定の範囲内となるように制御され、キャリアに対するトナーの混合比率が常に適正値に保たれ、高品質の画像を得るのに寄与する。制御手段による制御とは、現像によるトナーの消費に伴ってトナー濃度が低下し、トナー濃度検知センサ56Yが、トナー濃度が上述の所定の範囲の下限値を下回ったことを検知したときに、トナーホッパー80Yからトナー補給手段により第2収容室59Yにトナーを補給させるものである。
The toner concentration in the developer is controlled to be within a predetermined range of about 4 to 11% by weight based on detection by the toner
第1搬送スクリュ53Y、第2搬送スクリュ54Yは、現像ローラ51Yの幅方向言い換えると現像ローラ51Yの長手方向である図2における紙面に垂直な方向に延在するように配設されている。
The first transport screw 53Y and the
第1搬送スクリュ53Yは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで、第1収容室58Y内の現像剤を図2における紙面奥側から手前側へと搬送しながら現像ローラ51Yに供給する。第1搬送スクリュ53Yによって第1収容室58Y内の端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁57Yに形成された図示しない開口部を通って第2収容室59Y内に進入する。
The first transport screw 53Y is rotationally driven by the transport driving means, and supplies the developer in the
第2収容室59Y内において、第2搬送スクリュ54Yは、搬送駆動手段によって回転駆動されることで第1収容室58Yから送られてくる現像剤を第1搬送スクリュ53Yとは逆方向に搬送する。このとき、トナーホッパー80Yからトナーが補給された場合には、補給されたトナーを現像剤中に攪拌混合しながら搬送を行う。第2搬送スクリュ54Yによって第2収容室59Yの端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁57Yに設けられたもう一方の図示しない開口部を通って第1収容室58Y内に戻る。
In the
このようにして供給されたトナーは、第1搬送スクリュ53Y及び第2搬送スクリュ54Yによって、現像剤と攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、現像ローラ51Yに供給され担持される。
The toner thus supplied is agitated and mixed by the first conveying screw 53Y and the second conveying
現像ブレード52Yによって現像剤の担持量を規制され層厚を規制された現像ローラ51Yは、その回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像領域Dに、現像ブレード52Yによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム20Yの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。
The developing
現像によりイエロートナーを消費した現像剤は、現像ローラ51Yの回転に伴って現像装置50Y内に戻される。
本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
The developer that has consumed the yellow toner by the development is returned to the developing
In this embodiment, the DC component developing bias is applied by the bias applying means. However, the developing bias may be an AC component, or an AC component superimposed on the DC component.
このように、現像装置50Yにおいては、第1搬送スクリュ53Y及び第2搬送スクリュ54Yによって攪拌搬送された現像剤は、マグネットローラ81Yの磁力により汲み上げられて現像スリーブ82Yに担持されて現像領域Dまで搬送され、感光体ドラム20Y上の潜像に現像剤中のトナーが静電的に移行して供給され、現像すなわち潜像の可視像化が行われる。現像後のトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ82Y表面から第1収容室58Y内に解放され、第1搬送スクリュ53Y及び第2搬送スクリュ54Yにより第1収容室58Y、第2収容室59Y内の現像剤と攪拌され、再び現像スリーブ82Y表面に汲み上げられるというサイクルを繰り返す。マグネットブロックはこのようなサイクルを繰り返すように配設されている。
As described above, in the developing
このような構成の画像形成装置100において、複写を行うときには、自動原稿給紙装置22に原稿をセットするか、自動原稿給紙装置22を上方に回動してコンタクトガラス21a上に原稿を載置したうえで自動原稿給紙装置22を下方に回動して閉じ原稿を押さえた状態としたうえで、操作パネルのスタートボタンを押下する。なお、自動原稿給紙装置22にセットされる原稿は、たとえば束状のシート原稿であり、コンタクトガラス21a上にセットされる原稿は、たとえば本状に綴じられている片綴じ原稿である。画像形成装置100をプリンタとして使用する場合には、画像形成装置100に接続したPC等の外部入力装置において画像形成を行う画像データを選択、入力等したうえで画像形成開始の操作を行う。
In the
複写を行う場合であって、原稿を自動原稿給紙装置22にセットした場合には、セットした原稿がコンタクトガラス21a上に送り出されてから読取装置21による原稿の読み取りが行われ、また、原稿をコンタクトガラス21a上に載置したときにはスタートボタンの押下によって読取装置21による原稿の読み取りが行われ、画像データが生成される。
When copying is performed and the original is set on the
生成された画像データ又は入力された画像データに基づいて、上述の構成の画像ステーション60Y、60M、60C、60BKが作動する。また、かかる原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ95Y、95M、95C、95BK内の各機器や、転写ベルトユニット10、2次転写ユニット76、定着装置6等がそれぞれ駆動を開始する。
Based on the generated image data or the input image data, the
画像ステーション60Yにおいては、感光体ドラム20Yは、B1方向への回転に伴い、帯電装置30Yにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からの、変調及び偏向されたレーザー光Lの露光走査により、露光部言い換えると照射部における感光体ドラム20Yの電位が減衰してイエロー色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置50Yによりイエロー色のトナーにより良好に現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を1次転写ローラ12Yによって形成される一次転写電界、ニップ圧によりA1方向に移動する転写ベルト11に1次転写され、転写後に残留したトナーを含む不要物をクリーニング装置40Yにより除去されて帯電装置30Yによる次の除電、帯電に供され初期状態に戻される。
In the
他の感光体ドラム20C、20M、20BKにおいても同様に各色のトナー像が良好な現像により良好に形成等され、形成された各色のトナー像は、1次転写ローラ12C、12M、12BKにより、A1方向に移動する転写ベルト11上の同じ位置に順次1次転写される。
この1次転写においては、転写率、プレ転写性が良好である。
Similarly, the toner images of the respective colors are satisfactorily formed by good development on the other
In this primary transfer, the transfer rate and pre-transferability are good.
転写ベルト11上に重ね合わされたトナー像によって構成された4色重ね合わせトナー像すなわち4色トナー像は、転写ベルト11のA1方向の回転に伴い、2次転写ローラ5との対向位置である2次転写ニップまで移動し、転写紙に2次転写され、転写紙上にフルカラー画像が担持される。
この2次転写においては、転写率、プレ転写性、転写ブレが良好である。
A four-color superimposed toner image constituted by toner images superimposed on the
In this secondary transfer, transfer rate, pre-transferability, and transfer blur are good.
転写ベルト11と2次転写ローラ5との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置23の1つの給送ローラ24が選択されこの回転によって対応する給紙カセット25から繰り出されてフィードされたものであるか、または、手差し給紙装置33の給送ローラ35の回転によって手差しトレイ34から繰り出されてフィードされたものであるか、または、両面ユニット96から給紙ローラ95によって繰り出されてフィードされたものであるかの何れかであって、レジストローラ対13によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト11上のトナー像の先端部が2次転写ベルト5に対向するタイミングで送り出されたものである。かかるフィード動作は、上述の原稿読取動作と略同時に開始される。
The transfer paper conveyed between the
転写紙は、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置6に進入し、定着ベルト64と加圧ローラ63との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上にカラー画像が形成される。定着装置6を通過した定着済みの転写紙は、切換爪94の態位に応じて、排紙ローラ98を経て排紙トレイ75上にスタックされるか、または搬送ローラ97を経て両面ユニット96に進入して両面画像形成に備える。一方、2次転写を終えた転写ベルト11は、中間転写ベルトクリーニング装置14によってこれに残留する残留トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。
When the toner image of all colors is transferred and carried on the transfer paper, it enters the fixing
また、2次転写を終えた2次転写ベルト5は、2次転写ベルトクリーニング装置17によってこれに残留する残留トナー等を除去されてクリーニングされ、次の画像形成に備える。2次転写ベルトクリーニング装置17は、2次転写部におけるジャム発生後、不定形サイズの転写紙に対する画像形成実行後等においても機能する。ただし、2次転写ベルトクリーニング装置17に代えて、転写入口ローラ73にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加して2次転写ベルト5に付着したトナー等を転写ベルト11に逆転写させ、これを中間転写ベルトクリーニング装置14によってクリーニングするようにしても良い。
The
図4ないし図10を参照して、電位勾配形成手段84の種々の構成例を説明する。各構成例の説明において、すでに説明された構成等については、重複を避けるため、同じ構成には同じ符号を付する等して適宜説明を省略する。
Various configuration examples of the potential
図4に示した電位勾配形成手段84は、図3に示した構成に加えて、転写ベルト11及び2次転写ベルト5を介して転写入口ローラ73に対向し、転写入口ローラ73との間で転写ベルト11及び2次転写ベルト5を加圧した加圧部材としての、2次転写ベルト5に従動回転する加圧ローラ87を有している。
The potential
加圧ローラ87を配設することで、2次転写ベルト5の張力を高めたり、転写入口ローラ73を強い圧力で2次転写ベルト5に付勢したりすることなく、2次転写ニップのニップ圧を高くし、転写率を向上することが可能となる。2次転写ベルト5の張力を高めると2次転写ベルト5の寿命が低下する可能性があり、また転写入口ローラ73を強い圧力で2次転写ベルト5に付勢すると平面部5aの平面度が低下して転写ブレが生じやすくなるが、これらは回避される。なお、2次転写ニップのニップ圧を低くする場合には、図3に示した構成例、あるいは図10に示して後述する構成例が好ましい。
By disposing the
加圧ローラ87を配設する場合には、転写ブレの防止ないし抑制のため、転写入口ローラ73の回転中心と加圧ローラ87の回転中心とを結ぶ線が平面部5aとほぼ直角になる位置に、加圧ローラ87を配設し、転写入口ローラ73、転写ベルト11及び2次転写ベルト5の巻き付きを防止することが望ましい。
In the case where the
また、加圧ローラ87を配設する場合には、加圧ローラ87、転写入口ローラ73、転写ベルト11及び2次転写ベルト5のすべてが剛性を持つと、その何れかにわずかでも凹凸がある場合にはその凹凸が2次転写ニップに位置するときに転写紙が転写ベルト11に密着せず、プレ転写領域と同様の放電に起因する白抜け画像や、ぼけたり散ったりしたような画像が生じ得るため、これらの何れかに弾性を持たせることが望ましい。
When the
加圧ローラ87、転写入口ローラ73、転写ベルト11、2次転写ベルト5の何れかに弾性があればかかる画像が防止ないし抑制されるが、転写ブレを考慮して転写紙の直進搬送性を良好にするには、転写入口ローラ73、転写ベルト11の何れかに弾性を持たせることが望ましい。しかし、転写ベルト11に上述のように機械的耐久性を持たせるとすると、転写入口ローラ73に弾性を持たせることが好ましい。
If any one of the
したがって、転写入口ローラ73を、ゴム材料、特にゴム材料の中でも柔らかい材質あるいは発泡したゴム材質で形成することがもっとも好ましい。かかるゴム材質で形成するのは抵抗層であり、その硬度はアスカーC硬度で40〜60度とされている。これに加えて、転写入口ローラ73に抵抗を持たせる場合には、発泡させたアクリロニトリルブタジエンあるいはエピクロールヒドリンあるいはこれらの共重合体を用いて転写入口ローラ73を形成することが望ましい。
Therefore, the
なお、加圧部材は、ローラでなく、金属薄板等によって構成した板ばね等の弾性部材によって構成し、その弾性力によって2次転写ニップのニップ圧を高めるようにしても良いが、2次転写ベルト5に荷重をかける部材が2次転写ベルト5を摺擦すると2次転写ベルト5の寿命が低下し得るため、加圧部材は、加圧ローラ87のような、2次転写ベルト5との摩擦が低い構成であることが望ましい。この点、2次転写ベルト5の上述の素材は耐磨耗性についても優れているが、さらに抵抗調整にも利用可能なカーボンなどの導電性微粒子を混入して耐久性を向上しても良い。このことは、図10に示す構成例でも同様である。
転写入口ローラ73に弾性を持たせる場合、加圧ローラ87の材質は金属の単層によって形成することが可能となる。
The pressurizing member may be constituted by an elastic member such as a plate spring constituted by a metal thin plate or the like instead of a roller, and the nip pressure of the secondary transfer nip may be increased by the elastic force. When a member that applies a load to the
When the
加圧部材は、本構成例では単にかかる加圧のみを行うために配設するものであるため、フロートし、あるいは少なくとも2次転写ベルト5への接触位置を絶縁性として、転写電界への影響を極力低減する。
In the present configuration example, the pressurizing member is disposed only to perform such pressurization, and therefore, the pressurizing member is floated, or at least the contact position with the
図5は、従動ローラ16を加圧ローラとして用い、図6は、駆動ローラ15を加圧ローラとして用いた構成例を示している。このように、従動ローラ16あるいは駆動ローラ15を加圧ローラに兼用することで、加圧ローラを別個に設ける必要がなくなり、加圧ローラを別個に設けた場合よりも安価且つ小型の構成で、加圧ローラによる上述のような機能が得られるという利点がある。また、このように、従動ローラ16あるいは駆動ローラ15を加圧ローラに兼用した構成では、加圧ローラに兼用した方のローラを接地することで、電源85あるいは電源86を省略しても2次転写部に電位勾配を形成することが可能となる。
FIG. 5 shows a configuration example in which the driven
図7、図8に示すように、駆動ローラ15及び従動ローラ16と別個に加圧ローラ87を設けた場合において、加圧ローラ87を導電性とし接地するようにすれば、電源85あるいは電源86を省略することが可能となる。図7に示すように電源86を省略し、加圧ローラ87を接地した場合には、加圧ローラ87が下流側部材となり、従動ローラ16はフロートし、あるいは少なくとも2次転写ベルト5への接触位置を絶縁性として、転写電界への影響を極力低減する。図8に示すように電源85を省略し、加圧ローラ87を接地した場合には、加圧ローラ87が上流側部材となり、駆動ローラ15はフロートし、あるいは少なくとも2次転写ベルト5への接触位置を絶縁性として、転写電界への影響を極力低減する。
As shown in FIGS. 7 and 8, when the
図3ないし図8に示したように、駆動ローラ15や従動ローラ16にバイアスを印加する場合には、電位勾配の安定化等のために、これらローラからのバイアスの漏れを防止ないし抑制する必要がある。特に、駆動ローラ15にバイアスを印加する場合には、駆動ローラ15の駆動系からバイアスが漏れ得るほか、バイアスが強い場合には駆動系に影響を与えるおそれがあるため、駆動系を構成するギヤやカップリング等の部材を絶縁性にすることが望ましい。また、駆動ローラ15、従動ローラ16のうち特に駆動ローラ15を低硬度化すると、2次転写ベルトの移動速度すなわち回転速度が不安定になり得るので、これらローラの高度はJIS−A硬度で50度程度以上にすることが望ましい。
As shown in FIGS. 3 to 8, when a bias is applied to the driving
図9、図10に示すように、駆動ローラ15、従動ローラ16と別個に、電源85、電源86をそれぞれ接続した導電性の上流側部材88a、89a、下流側部材88b、89bを設けてもよく、このようにすれば、部品点数が増加し、また大型化し得るものの、駆動ローラ15、従動ローラ16の硬度やその絶縁性に関する選択の自由度が広がるという利点がある。なお、この場合も、上流側部材88a、89a、下流側部材88b、89bの一方を加圧部材とし、接地してもよく、また駆動ローラ15、従動ローラ16はフロートし、あるいは少なくとも2次転写ベルト5への接触位置を絶縁性として、転写電界への影響を極力低減する。ローラ状をなしている上流側部材88a、下流側88bは、加圧ローラとしてもよい。
As shown in FIGS. 9 and 10, separately from the driving
図10は、上流側部材89a、下流側部材89bを、上流側ローラ、下流側ローラのようなローラ状でなく、ブラシ状の、上流側ブラシ、下流側ブラシとして備えている構成例を示している。図3ないし図9に示したように上流側部材、下流側部材をローラ状とすると、これら部材の間隔が比較的大きくならざるを得ない場合があり、上流側部材からプレ転写領域までの距離や下流側部材から2次転写ニップまでの距離が長くなり、バイアスが減衰してこれらプレ転写領域等に印加されることから、2次転写ベルト5に抵抗ムラがある場合には、この抵抗ムラが、かかるプレ転写領域等の印加されるバイアスの不安定化要素となり、転写率、プレ転写性能を低下させる要因となる。 FIG. 10 shows a configuration example in which the upstream side member 89a and the downstream side member 89b are provided as brush-like upstream brushes and downstream brushes instead of roller-like rollers such as upstream rollers and downstream rollers. Yes. If the upstream side member and the downstream side member are formed in a roller shape as shown in FIGS. 3 to 9, the distance between these members may have to be relatively large, and the distance from the upstream side member to the pre-transfer area Or the distance from the downstream member to the secondary transfer nip is increased, and the bias is attenuated and applied to these pre-transfer areas. However, it becomes a destabilizing factor of the applied bias in such a pre-transfer region and the like, and becomes a factor of lowering the transfer rate and pre-transfer performance.
これに対し、図10に示したように、上流側部材、下流側部材が、ブラシ状の、上流側ブラシ89a、下流側ブラシ89bであると、それらの間隔を、ローラに比べて狭くすることが可能であり、転写率、プレ転写性能においても有利となるとともに、それらの間隔を小さくすれば印加するバイアスが低くても十分な電位勾配が形成され効率的である。また、2次転写ニップのニップ圧を低くするのにも適している。ただし、上流側ブラシ89a、下流側ブラシ89bによる2次転写ベルト5の摺擦により2次転写ベルト5の寿命が低下し得るとともに、抜けたブラシ繊維によるリークが発生しやすい可能性がある。
なお上流側部材、下流側部材の一方をローラ状の部材とし、他方をブラシ状の部材としてもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when the upstream member and the downstream member are brush-like upstream brush 89a and downstream brush 89b, the interval between them is made narrower than that of the roller. This is advantageous in terms of transfer rate and pre-transfer performance, and if these intervals are reduced, a sufficient potential gradient can be formed even if the applied bias is low, which is efficient. It is also suitable for reducing the nip pressure of the secondary transfer nip. However, the sliding life of the
One of the upstream member and the downstream member may be a roller-like member, and the other may be a brush-like member.
図3、図4、図9、図10に示した構成例では上流側電極、下流側電極の両方がバイアスを印加し、図5ないし図9に示した構成例では上流側電極、下流側電極の一方がバイアスを印加しているが、いずれにしても、適正な電位勾配が形成されている。ただし、上流側電極にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加した図3、図4、図5、図7、図9、図10に示した構成例と、上流側電極を接地するとともに下流側電極にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加した図6、図8に示した構成例とでは、転写率及びプレ転写性能の良好度合いにおいて、前者の構成例のほうが優れている。 In the configuration examples shown in FIGS. 3, 4, 9, and 10, both the upstream electrode and the downstream electrode apply a bias. In the configuration examples shown in FIGS. 5 to 9, the upstream electrode and the downstream electrode are applied. One of them applies a bias, but in any case, an appropriate potential gradient is formed. However, the configuration example shown in FIGS. 3, 4, 5, 7, 9, and 10 in which a bias having the same polarity as the charging polarity of the toner is applied to the upstream electrode, and the upstream electrode is grounded and downstream The configuration example shown in FIGS. 6 and 8 in which a bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the side electrode is superior to the former configuration example in terms of the transfer rate and the degree of pre-transfer performance.
具体的には、前者の構成例では、かかるバイアスを大きくしすぎなければ、プレ転写領域での転写率が極めて低いかまったく転写しなくなっていることで転写率が極めて良好であるとともに、プレ転写領域での放電がなくなり、プレ転写性能が極めて良好であるのに対し、後者の構成例では、かかるバイアスを大きくしすぎなくても、プレ転写領域での転写率が下がっていることで転写率が良好であるとともに、プレ転写領域での放電がほとんどなくなり、プレ転写性能が良好であるという程度にとどまっている。 Specifically, in the former configuration example, if the bias is not increased too much, the transfer rate in the pre-transfer area is very low or no transfer occurs at all, and the transfer rate is very good. Discharge in the area is eliminated and the pre-transfer performance is very good, whereas in the latter configuration example, the transfer rate in the pre-transfer area is lowered even if the bias is not increased too much. In addition, the discharge in the pre-transfer area is almost eliminated and the pre-transfer performance is only good.
これは、後者の構成例では、下流側電極にトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加しているに過ぎないことに加え、転写入口ローラ73によるバイアスの印加は定電流制御のもとに行われているため、2次転写部におけるバイアスはトナーと同極性になるまでには至らず、プレ転写領域における中間転写ベルト11によるバイアスが中間転写ベルトに担持されているトナーに対して斥力を生ずる度合いが、前者の構成例よりも小さいためである。
ただし、転写入り口ローラ73に印加するバイアスを下げたい場合などには、後者の構成例のほうが有効になることがある。
In the latter configuration example, in addition to applying a bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner to the downstream electrode, the bias application by the
However, when it is desired to lower the bias applied to the
2次転写部を通過した転写紙の、転写ベルト11からの分離性に関しては、図5を除く構成例のように、2次転写ニップを通過した転写紙を2次転写ベルト5で搬送する構成の方が、図5に示した構成例のように、2次転写ユニット76を通過してしまう構成例よりも、良好である。これは、2次転写ニップを通過した転写紙には、転写ベルト11との間に静電引力や非静電的な付着力によって、転写ベルト11に吸着される作用が生ずるが、前者の構成例では、2次転写ベルト5によっても、2次転写ニップを通過した転写紙に、転写ベルト11と同様に、2次転写ベルト5に吸着される作用が生じるうえ、転写ベルト11によるかかる作用の大きさと、2次転写ベルト5によるかかる作用の大きさとでは、転写紙を直線的に搬送しようとする2次転写ベルト5のほうが大きくなる傾向にあるためである。
Regarding the separation property of the transfer paper that has passed through the secondary transfer portion from the
ただし、前者の構成では、2次転写ベルト5からの転写紙の分離性が低くなり得る。かかる分離性を向上するには、E1方向において2次転写部よりも下流側に位置する従動ローラ16の径を小さくすることが好ましい。従動ローラ16を金属単層にすることについての制約はないため、小径化容易のために従動ローラ16を金属単層のローラし、たとえば外径20mm以下にすれば分離性が向上する。
However, in the former configuration, the separation property of the transfer paper from the
なお、転写ベルト11からの転写紙の分離性を向上する場合には、2次転写ベルト5からの転写紙の分離性の向上のために従動ローラ16の径を小さくするのと同様に、転写入口ローラ73の径を小さくすることが有効である。しかし、すでに述べたように、転写入口ローラ73には弾性や抵抗を持たせることが有効な場合があり、特に弾性を持たせるには、弾性層の厚みを少なくとも4ないし5mm確保する必要があり、このとき、芯金径を12mmとすれば、外径20mmとすることが可能となるが、芯金径が12mmであると、加圧ローラ87を配設する場合など加圧力を大きくするには強度が不足する可能性がある。そうすると、転写入口ローラ73の構成に応じ、その径を、その強度が保たれる程度とするとともに、図5を除く構成例のように、2次転写ニップを通過した転写紙を2次転写ベルト5で搬送する構成を採用したうえで、従動ローラ16の径を小さくすることが好適である。
In the case of improving the transfer paper separation from the
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
たとえば、2次転写体は、中間転写ベルトに対向する部分に平面部を備えているのであれば、ベルト状に限らず、板状の部材等の固定の部材であってもよく、この場合は、2次転写体の他に、2次転写部を通過させるように記録媒体を搬送する部材を設ければよい。 For example, the secondary transfer member is not limited to a belt shape and may be a fixed member such as a plate-like member as long as it has a flat portion at a portion facing the intermediate transfer belt. In addition to the secondary transfer member, a member for conveying the recording medium may be provided so as to pass the secondary transfer portion.
像担持体は、トナーによる像を担持するものに限らず、インクによる像を担持するものであっても良い。すなわち画像形成装置は、インクジェットプリンタのようにインクを用いて画像形成を行うものであってもよい。 The image carrier is not limited to the one that carries an image made of toner, but may be one that carries an image made of ink. That is, the image forming apparatus may form an image using ink as in an ink jet printer.
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。 The image forming apparatus may not be a copier, a printer, and a facsimile machine, but may be a single unit thereof, or may be a multi-function machine of another combination such as a copier and printer. .
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
5 2次転写体、2次転写ベルト
5a 平面部
11 中間転写ベルト
12Y、12M、12C、12BK 複数の1次転写部材
15 上流側部材(図3ないし図7)
16 下流側部材(図3ないし図6、図8)
20Y、20M、20C、20BK 複数の像担持体
73 2次転写対向部材
84 電位勾配形成手段
87 上流側部材(図8)、下流側部材(図7)
88a、89a 上流側部材
88b、89b 下流側部材
99 転写装置
100 画像形成装置
A1 中間転写ベルトの回転方向
5 Secondary transfer member,
16 Downstream member (FIGS. 3 to 6, FIG. 8)
20Y, 20M, 20C, 20BK
88a,
Claims (5)
この中間転写ベルトに対向して配置され、同中間転写ベルトに対向する部分に略平面状をなす平面部を有し、同中間転写ベルトに担持された像が前記平面部を通過する記録媒体に転写される2次転写体と、
前記中間転写ベルトの回転方向における同中間転写ベルトと各像担持体との対向領域の下流側の領域において同中間転写ベルトが各像担持体に巻き付くように、同中間転写ベルトを介して複数の像担持体にそれぞれ対向して配置された複数の1次転写部材と、
前記平面部に対向する位置において前記中間転写ベルトを巻き掛けられ同中間転写体に担持されている像と同極性のバイアスを印加する2次転写対向部材と、
前記平面部において、同平面部での記録媒体の搬送方向における上流側に向けて、前記中間転写体に担持されている像と同極性側に大きな電圧となる電位勾配を形成する電位勾配形成手段とを有し、
前記中間転写ベルトの、前記2次転写対向部材側の表面抵抗率が高抵抗であり、
前記2次転写体の、前記2次転写対向部材と反対側の表面抵抗率が中抵抗である転写装置。 A rotating intermediate transfer belt disposed opposite to the plurality of image carriers, to which images carried on the respective image carriers are transferred,
A recording medium disposed opposite to the intermediate transfer belt and having a substantially flat surface at a portion facing the intermediate transfer belt, and an image carried on the intermediate transfer belt passes through the flat portion. A secondary transfer body to be transferred;
A plurality of intermediate transfer belts are wound through the intermediate transfer belt so that the intermediate transfer belt wraps around each image carrier in a region downstream of the opposing region between the intermediate transfer belt and each image carrier in the rotation direction of the intermediate transfer belt. A plurality of primary transfer members disposed to face the image carrier,
A secondary transfer opposing member that applies a bias having the same polarity as the image that is wound around the intermediate transfer belt at a position facing the plane portion and is carried on the intermediate transfer member;
A potential gradient forming means for forming a potential gradient having a large voltage on the same polarity side as the image carried on the intermediate transfer body toward the upstream side in the conveyance direction of the recording medium on the plane portion in the plane portion. And
The surface resistivity of the intermediate transfer belt on the secondary transfer counter member side is high resistance,
A transfer device in which the surface resistivity of the secondary transfer member on the side opposite to the secondary transfer counter member is medium resistance.
前記電位勾配形成手段は、前記搬送方向において上流側を占める上流側部材と下流側を占める下流側部材とを有し、
前記上流側部材は前記2次転写対向部材と前記平面部との対向領域または前記搬送方向における前記対向領域よりも上流側に位置し、
前記下流側部材は前記2次転写対向部材と前記平面部との対向領域または前記搬送方向における前記対向領域よりも下流側に位置し、
前記上流側部材に前記中間転写体に担持されている像と同極性のバイアスが印加されているとともに前記下流側部材は接地されている
、または、
前記上流側部材は接地されているとともに前記下流側部材に前記中間転写体に担持されている像と逆極性のバイアスが印加されている
、または、
前記上流側部材に前記中間転写体に担持されている像と同極性のバイアスが印加されているとともに前記下流側部材に前記中間転写体に担持されている像と逆極性のバイアスが印加されていることにより、前記電位勾配が形成されていることを特徴とする転写装置。 The transfer apparatus according to claim 1, wherein
The potential gradient forming means has an upstream member occupying the upstream side in the transport direction and a downstream member occupying the downstream side,
The upstream member is located upstream of the opposing region of the secondary transfer opposing member and the flat surface or the opposing region in the transport direction;
The downstream member is located on the downstream side of the opposing region of the secondary transfer opposing member and the flat surface or the opposing region in the transport direction;
A bias having the same polarity as the image carried on the intermediate transfer member is applied to the upstream member and the downstream member is grounded, or
The upstream member is grounded and a bias having a polarity opposite to that of the image carried on the intermediate transfer member is applied to the downstream member, or
A bias having the same polarity as that of the image carried on the intermediate transfer member is applied to the upstream member and a bias having a polarity opposite to that of the image carried on the intermediate transfer member is applied to the downstream member. And the potential gradient is formed.
前記2次転写対向部材は定電流制御のもとで同中間転写体に担持されている像と同極性のバイアスを印加することを特徴とする転写装置。 The transfer apparatus according to claim 1 or 2,
The transfer apparatus, wherein the secondary transfer counter member applies a bias having the same polarity as that of an image carried on the intermediate transfer member under constant current control.
前記2次転写体がベルト状をなし回転により記録媒体を搬送する2次転写ベルトであることを特徴とする転写装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 3,
2. A transfer apparatus according to claim 1, wherein the secondary transfer member is a secondary transfer belt that forms a belt shape and conveys a recording medium by rotation.
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