JP2011022466A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体に形成したトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト上に転写し、このトナー像を転写材に転写記録する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a toner image formed on an image carrier onto an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member, and transferring and recording the toner image on a transfer material.
従来、像担持体に形成したトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト上に一次転写し、このトナー像を転写材に二次転写する画像形成装置がある。斯かる構成の画像形成装置は、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラ、ベルトを張架するテンションローラ、二次転写を行う二次転写ローラを備えている。また、斯かる画像形成装置は、これら各ローラの他に、二次転写ローラに対向配置された二次転写対向ローラ、その他の張架ローラを備えており、これら各ローラの配置により、二次転写部における画像品質に影響を及ぼすことが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an image forming apparatus in which a toner image formed on an image carrier is primarily transferred onto an intermediate transfer belt as an intermediate transfer member, and this toner image is secondarily transferred to a transfer material. The image forming apparatus having such a configuration includes a driving roller that drives the intermediate transfer belt, a tension roller that stretches the belt, and a secondary transfer roller that performs secondary transfer. In addition to these rollers, such an image forming apparatus includes a secondary transfer counter roller disposed opposite to the secondary transfer roller, and other stretching rollers. It is known to affect the image quality at the transfer portion.
そのような中で、特許文献1には二次転写部へ転写材が進入する際に発生する放電による画像不良を防止する方法として、二次転写ローラを、中間転写ベルト移動方向で二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせる方法が開示されている。
Under such circumstances, in
上記の如く二次転写ローラを二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせる構成では、中間転写ベルトと転写材との隙間がなくなり放電による画像不良を防止することができる。しかし、二次転写部近傍で中間転写ベルトに波打ち状のシワが発生した場合は、発生したシワの高低差によって中間転写ベルトと転写材との隙間が生まれ、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因するスジ状の濃度ムラを生じる場合がある。 In the configuration in which the secondary transfer roller is offset upstream of the secondary transfer counter roller as described above, there is no gap between the intermediate transfer belt and the transfer material, and image defects due to discharge can be prevented. However, if wavy wrinkles occur on the intermediate transfer belt near the secondary transfer section, the gap between the intermediate transfer belt and the transfer material is created due to the difference in the level of the generated wrinkles, resulting in wavy wrinkles on the intermediate transfer belt. This may cause streaky density unevenness.
そして、この中間転写ベルトの波打ち状のシワは、二次転写部上流に駆動ローラがある場合では、駆動ローラが中間転写ベルトを押し込む傾向にあるため特に発生し易くなる。 The wavy wrinkles of the intermediate transfer belt are particularly likely to occur when there is a drive roller upstream of the secondary transfer portion because the drive roller tends to push the intermediate transfer belt.
そこで、本発明は、二次転写ローラを二次転写対向ローラより上流側にオフセットさせ、且つ、二次転写部上流に駆動ローラがある構成においても、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因する画像不良を抑制する画像形成装置を提供することである。 Therefore, the present invention is caused by wavy wrinkles of the intermediate transfer belt even in a configuration in which the secondary transfer roller is offset upstream of the secondary transfer counter roller and the drive roller is upstream of the secondary transfer unit. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that suppresses image defects.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
トナー像を担持する中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記駆動ローラより搬送方向下流側に位置して前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記張架ローラと前記中間転写ベルトとの当接面より搬送方向上流側で前記中間転写ベルトと当接し、前記中間転写ベルトを挟んで前記張架ローラと転写ニップ部を形成する転写ローラと、
を有し、前記転写ニップ部で前記中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
前記張架ローラは、外径が長手方向中央部において小さく、両端部へと行くに従って大とされた逆クラウン形状とされることを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention
An intermediate transfer belt carrying a toner image;
A driving roller for conveying and driving the intermediate transfer belt;
A tension roller that stretches the intermediate transfer belt and is positioned downstream of the drive roller in the conveyance direction in the conveyance direction of the intermediate transfer belt;
In the conveyance direction of the intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt contacts the intermediate transfer belt on the upstream side in the conveyance direction from the contact surface between the tension roller and the intermediate transfer belt, and the tension roller sandwiches the intermediate transfer belt. A transfer roller that forms a transfer nip,
In the image forming apparatus for transferring the toner image on the intermediate transfer belt to the transfer material at the transfer nip portion,
The tension roller is an image forming apparatus characterized in that the outer diameter is small at the central portion in the longitudinal direction, and has an inverted crown shape that is increased toward both ends.
本発明によれば、二次転写ローラを中間転写ベルトの張架ローラでもある二次転写対向ローラより搬送方向上流側にオフセットさせ、且つ、上流側に駆動ローラがある構成においても、中間転写ベルトの波打ち状のシワに起因する画像不良を抑制することができる。 According to the present invention, even in a configuration in which the secondary transfer roller is offset to the upstream side in the transport direction from the secondary transfer counter roller, which is also a tension roller of the intermediate transfer belt, and the drive roller is upstream, Image defects due to the wavy wrinkles can be suppressed.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
ただし、この実施形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対的配置などは、特に特定な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 However, the materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.
実施例1
<画像形成装置の全体構成>
先ず、画像形成装置の全体構成について、図1を参照して画像形成動作とともに説明する。なお、図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
Example 1
<Overall configuration of image forming apparatus>
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be described together with the image forming operation with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
本実施例にて、画像形成装置100は、画像形成装置本体100Aに対して着脱自在なプロセスカートリッジ1(1a、1b、1c、1d)を備えている。これら4個のプロセスカートリッジ1a、1b、1c、1dは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ1(1a、1b、1c、1d)は、現像ユニット7(7a、7b、7c、7d)と、像担持体ユニット8(8a、8b、8c、8d)によって構成されている。このうち前者の現像ユニット7(7a、7b、7c、7d)は、現像ローラ4(4a、4b、4c、4d)を有している。また後者の像担持体ユニット8(8a、8b、8c、8d)は、それぞれ像担持体であるドラム状の感光体(以下、「感光ドラム」という。)2(2a、2b、2c、2d)を備えている。また、感光ドラム2の周りには、帯電ローラ3(3a、3b、3c、3d)と、ドラムクリーニングブレード5(5a、5b、5c、5d)とが配置され、図示してはいないが、廃トナー容器が付設されている。
In this embodiment, the
プロセスカートリッジ1(1a、1b、1c、1d)の下方にはスキャナユニット6が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム2(2a、2b、2c、2d)に対して行う。 A scanner unit 6 is disposed below the process cartridge 1 (1a, 1b, 1c, 1d), and performs exposure based on the image signal to the photosensitive drum 2 (2a, 2b, 2c, 2d).
感光ドラム2(2a、2b、2c、2d)は、帯電ローラ3(3a、3b、3c、3d)によって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット6によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像ユニット7(7a、7b、7c、7d)によって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれY、M、C、Bkのトナー像が形成される。 The photosensitive drum 2 (2a, 2b, 2c, 2d) is charged to a predetermined negative potential by the charging roller 3 (3a, 3b, 3c, 3d), and then an electrostatic latent image is formed by the scanner unit 6, respectively. Is done. This electrostatic latent image is reversed and developed by the developing unit 7 (7a, 7b, 7c, 7d), and negative toner is attached to form Y, M, C, and Bk toner images, respectively.
中間転写体としての中間転写ベルト31を備えた中間転写ベルトユニット30が、プロセスカートリッジ1(1a、1b、1c、1d)の上方に位置して配置されている。中間転写ベルトユニット30にて、中間転写ベルト31は、駆動ローラ32、二次転写対向ローラ36、テンションローラ33等の張架ローラに張架されており、テンションローラ33が矢印B方向に張力をかけている。また、各感光ドラム2(2a、2b、2c、2d)に対向して、中間転写ベルト31の内側に一次転写ローラ34(34a、34b、34c、34d)が配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。
An intermediate
ここで、各感光ドラム2が矢印方向(時計方向)に回転し、中間転写ベルト31が矢印A方向に移動され、一次転写ローラ34a、34b、34c、34dに正極性のバイアスが印加される。これにより、各感光ドラム2a〜2d上に形成されたトナー像は、感光ドラム2a上のトナー像から順次、中間転写ベルト31上に一次転写され、4色のトナー像が重なった状態で二次転写ニップ部37まで搬送される。
Here, each
給搬送装置20は、転写材Pを収納する給紙カセット21内から転写材Pを給紙する給紙ローラ22と、給紙された転写材Pを搬送する搬送ローラ24とを有している。そして、給搬送装置20から搬送された転写材Pはレジストローラ対23によって二次転写ニップ部37に略垂直に搬送される。
The feeding /
二次転写ニップ部37において、二次転写ローラ35に正極性のバイアスを印加することにより、搬送された転写材Pに、中間転写ベルト31上の4色のトナー像を二次転写する。
By applying a positive bias to the
トナー像転写後の転写材Pは、定着装置40に搬送され、定着ローラ42と加圧ローラ41とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Pは排紙ローラ対43によって排紙トレー44に排出される。
After transfer of the toner image, the transfer material P is conveyed to the
一方、トナー像転写後に、感光ドラム2(2a、2b、2c、2d)表面に残ったトナーは、クリーニングブレード5(5a、5b、5c、5d)によって除去される。また、転写材Pへの二次転写後に中間転写ベルト31上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置50のクリーニングブレード51によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー搬送路52を通過し、不図示の廃トナー回収容器へと回収される。
On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 2 (2a, 2b, 2c, 2d) after the toner image transfer is removed by the cleaning blade 5 (5a, 5b, 5c, 5d). Further, the toner remaining on the
<二次転写部の構成>
図2に、本実施例における画像形成装置の二次転写部の構成を示す。
<Configuration of secondary transfer unit>
FIG. 2 shows the configuration of the secondary transfer portion of the image forming apparatus in this embodiment.
中間転写ベルト31は、ポリイミド樹脂にカーボンを分散させて体積抵抗率を108Ω・cmに調整し、厚みが50μm、移動方向に直交する方向の幅が346mmである。
The
中間転写ベルト31を搬送駆動する駆動ローラ32は、外径が30mmで、ローラ芯金32aに軽量化と剛性とを兼ね揃えたアルミの三つ矢管を採用している。ローラ表層32bには中間転写ベルト31を安定して駆動するためμ(摩擦係数)の高いゴム層がローラ軸線方向の幅330mmに渡り巻かれている。この駆動ローラ32により中間転写ベルト31は、矢印A方向にプロセス速度135mm/sで搬送される。
The driving
二次転写手段としての二次転写ローラ35は、駆動ローラ32より中間転写ベルト31の搬送方向下流側に配置された二次転写対向ローラ36と、中間転写ベルト31を介して所定の圧力にて当接されて二次転写ニップ部37を形成する。二次転写ローラ35としては、外径20mmで、1kV印加時の実抵抗が107Ω・cmとなる導電性発砲ローラを用いた。また、二次転写ローラ35の形状はストレート形状である。
A
ここで、二次転写ローラ35の中心O1から中間転写ベルト31に対し垂直に延びた法線35xと、二次転写対向ローラ36の中心O2から中間転写ベルト31に対し垂直に延びた法線36xとは、△E=4mmオフセットさせている。即ち、法線35xが法線36xより、中間転写ベルト31の搬送方向Aにて上流側に位置している。つまり、二次転写ローラ35の方が二次転写対向ローラ36より、搬送方向にて上流側に配置するようにしている。このように配置することにより転写材Pが二次転写ニップ部37に進入する際に、中間転写ベルト31と転写材Pとの隙間を小さくし、放電による画像不良が発生することを防止することができる。
Here, a
しかしながら、上記のように二次転写ローラ35の方が、中間転写ベルと31と二次転写対向ローラ36との当接面より搬送方向上流側に配置する構成でも、中間転写ベルト31に起因する画像不良が発生する場合がある。
However, as described above, the
図3は、二次転写ローラ35側から中間転写ベルト31を見た図である(ただし、二次転写ローラ35は不図示)。
FIG. 3 is a view of the
図3に示したように、二次転写ニップ部37の搬送方向上流側に、中間転写ベルト31上に波打ち状のシワが発生することがある。この場合には、シワの高低差により中間転写ベルト31と転写材Pとの隙間が生まれ、中間転写ベルト31の波打ち状のシワに起因するスジ状の濃度ムラを生じる場合がある。
As shown in FIG. 3, wavy wrinkles may occur on the
そして、二次転写ニップ部37搬送上流側の波打ち状のシワは、本実施例のように二次転写ニップ部37の搬送上流に駆動ローラ32がある配置構成において発生し易い。これは駆動ローラ32の押し込みにより二次転写対向ローラ36との間で中間転写ベルト31に緩みが生じ易いためである。
The wavy wrinkles on the upstream side of the secondary transfer nip
従って、本実施例では二次転写対向ローラ36に逆クラウンを付けて二次転写ニップ部37の搬送上流側に発生する中間転写ベルト31の波打ち状のシワを抑制する。
Therefore, in this embodiment, a wavy wrinkle of the
図4に二次転写対向ローラ36の形状を示す。二次転写対向ローラ36は、ローラ芯金36aに駆動ローラ32と同様にアルミの三つ矢管を採用しており、ローラ表層36bには二次転写を安定させるため、半導電ゴム層が0.5mmの厚さで巻かれている。そして、二次転写対向ローラ36の外径形状は、中心部の外径d1を22mmとし、そこから左右両端部36cまでの(L/2)=165mmの領域は、2次関数曲線で表される左右対称の逆クラウン形状とされる。つまり、中間転写ベルト31の張架ローラである二次転写対向ローラ36は、外径がローラ36の長手方向中央部において小さく(d1)、両端部へと行くに従って大(d2)とされた逆クラウン形状とされる。
FIG. 4 shows the shape of the secondary
本実施例では中央部から165mmにおける端部36cの外径d2と、中央部の外径d1との外径差△d(=d2−d1)を逆クラウン量と定義し、△d=10〜20μmのものを使用した。逆クラウン量△dをこのようにした理由について、以下の実施例の効果で説明する。
In this embodiment, an outer diameter difference Δd (= d2−d1) between the outer diameter d2 of the
<実施例の効果>
表1に二次転写対向ローラ36の逆クラウン量△dと、転写材P上で視認されるスジ状の濃度ムラの関係を示す。また表1には、二次転写対向ローラ36に逆クラウンを付けたときの弊害として懸念された、中央部の濃度薄との関係も併せて表記する。なお、転写材Pとしては、75g/mmのLTRサイズ紙を用い、スジ状の濃度ムラは単色ハーフトーン画像、中央部の濃度薄は2色ベタ画像で確認を行った。
<Effect of Example>
Table 1 shows the relationship between the reverse crown amount Δd of the secondary
表1に示したように、転写材P上で視認されるスジ状の濃度ムラは、二次転写対向ローラ36に逆クラウンを△d=10μm以上付けることにより良化する。これは、二次転写対向ローラ36に逆クラウンを付けたことにより、中間転写ベルト31には両端方向に引っ張られる方向に力が働き、二次転写ニップ部37の搬送上流側に発生していた中間転写ベルト31の波打ち状のシワが解消されるためである。
As shown in Table 1, streaky density unevenness visually recognized on the transfer material P is improved by attaching a reverse crown to the secondary
一方、転写材P上で視認される中央部の濃度薄は、二次転写対向ローラ36に逆クラウンを△d=30μm以上付けることにより悪化する。これは、二次転写対向ローラ36に逆クラウンを付けたことにより、中央部での二次転写ローラ35と二次転写対向ローラ36との圧力が減少するためである。
On the other hand, the thin density at the central portion visually recognized on the transfer material P is deteriorated by applying a reverse crown to the secondary
従って、本実施例の構成のように二次転写ローラ35を二次転写対向ローラ36より上流側にオフセットさせ、なおかつ二次転写ニップ部37の搬送方向上流側に駆動ローラ32がある構成においても、次の構成とすることにより、作用効果が得られる。即ち、二次転写対向ローラ36に逆クラウンを△d=10〜20μmの範囲で付けることにより、他の画像不良を引き起こすことなく、中間転写ベルト31の波打ち状のシワに起因する画像不良を防止し得る画像形成装置を実現できる。
Therefore, as in the configuration of the present embodiment, the
尚、本実施例では、逆クラウンをΔd=10〜20μmであるとしたが、逆クラウンは中間転写ベルト31の厚み、二次転写ローラ35の形状、及び、二次転写対向ローラ36の長さに依って適宜選定され、この値に限定されるものではない。
In this embodiment, the reverse crown is Δd = 10 to 20 μm, but the reverse crown is the thickness of the
30 中間転写ベルトユニット
31 中間転写ベルト
32 駆動ローラ
33 テンションローラ
34 一次転写ローラ
35 張架ローラ(二次転写ローラ)
36 二次転写対向ローラ
30 Intermediate
36 Secondary transfer counter roller
Claims (2)
前記中間転写ベルトを搬送駆動する駆動ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記駆動ローラより搬送方向下流側に位置して前記中間転写ベルトを張架する張架ローラと、
前記中間転写ベルトの搬送方向にて、前記張架ローラと前記中間転写ベルトとの当接面より搬送方向上流側で前記中間転写ベルトと当接し、前記中間転写ベルトを挟んで前記張架ローラと転写ニップ部を形成する転写ローラと、
を有し、前記転写ニップ部で前記中間転写ベルト上のトナー像を転写材に転写する画像形成装置において、
前記張架ローラは、外径が長手方向中央部において小さく、両端部へと行くに従って大とされた逆クラウン形状とされることを特徴とする画像形成装置。 An intermediate transfer belt carrying a toner image;
A driving roller for conveying and driving the intermediate transfer belt;
A tension roller that stretches the intermediate transfer belt and is positioned downstream of the drive roller in the conveyance direction in the conveyance direction of the intermediate transfer belt;
In the conveyance direction of the intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt contacts the intermediate transfer belt on the upstream side in the conveyance direction from the contact surface between the tension roller and the intermediate transfer belt, and the tension roller sandwiches the intermediate transfer belt. A transfer roller that forms a transfer nip,
In the image forming apparatus for transferring the toner image on the intermediate transfer belt to the transfer material at the transfer nip portion,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the tension roller has an inverted crown shape in which an outer diameter is small at a central portion in the longitudinal direction and is increased as it goes to both ends.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014059507A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
-
2009
- 2009-07-17 JP JP2009168981A patent/JP2011022466A/en active Pending
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