JP2011048132A - Image transfer method, image forming method and image forming apparatus - Google Patents

Image transfer method, image forming method and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image transfer system using ultrasonic vibration generating means, the image transfer system maintaining the durability of the ultrasonic vibration generation means, even with a lapse of time, and prolong the life of components, thereby maintaining optimum image quality. <P>SOLUTION: In the image transfer method of transferring a toner image carried on an image carrier 2 to a recording medium P at a transfer part, there are provided: a surface roughness detecting means 18 for detecting the surface roughness of the recording medium P; and the plurality of ultrasonic vibration generation means (first ultrasonic vibration generation means (16a, 17a) and second ultrasonic vibration generating means (16b, 17b)) disposed at the inside of the image carrier 2 in the transfer part. The driving or attaching/detaching operation of each of the plurality of ultrasonic vibration generating means is switched in accordance with the detection value detected by the surface roughness detecting means 18 to transfer the toner image. Consequently, the working time of each of the ultrasonic vibration generation means is shortened, and also, the durability of the ultrasonic vibration generation means can be maintained even with the lapse of time. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は画像形成装置に用いられる画像転写技術に関するものであり、詳しくは、画像担持体から記録媒体にトナー像を転写する転写部のトナー転写補助に特徴を有する画像転写方法と、その画像転写方法を用いた画像形成方法、及び画像形成装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image transfer technique used in an image forming apparatus, and more particularly, to an image transfer method characterized by assisting toner transfer in a transfer unit that transfers a toner image from an image carrier to a recording medium, and the image transfer The present invention relates to an image forming method using the method and an image forming apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体あるいは中間転写体に形成したトナー像を記録媒体に転写して画像形成を行うが、記録媒体として表面に大きな凹凸を持つエンボス紙、より具体的には表面に皮革の様な模様を施したレザック紙といった紙に対してベタ画像を転写させようとする場合に、特に凹溝の部分でトナー転写不良が発生する場合がある。以後、このような場合の転写性能を「凹凸転写性」と呼び、この転写性能が十分でないことを「凹凸転写不良」と呼ぶことにする。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine of these, a toner image formed on a photosensitive member or an intermediate transfer member is transferred to a recording medium to form an image. If you are trying to transfer a solid image to embossed paper with large irregularities on the surface, more specifically leather paper with a leather-like pattern on the surface, especially toner in the groove Transfer defects may occur. Hereinafter, the transfer performance in such a case will be referred to as “uneven transfer capability”, and the insufficient transfer performance will be referred to as “uneven transfer failure”.

中間転写体を用いる画像形成装置においては、感光体上に現像されたトナー像をまず転写電界の作用により中間転写体上に転移し(一次転写工程)、次に逆向きの転写電界の作用により中間転写体上から紙等の記録媒体上に転移する(二次転写工程)方式が、一般的に知られている。
一次転写工程では、各色の画像形成ステーションにおいて各色トナーが感光体から中間転写体に順次重ねて転写される。単色画像の場合には転写電界は一度しか作用しないが、多色画像の場合には、最も上流側の画像形成ステーションのトナーが中間転写体上にあり、その下流側のトナーは上流側のトナーの上に転写されることになる。更に、最も上流側の画像形成ステーションのトナーには、下流側の画像形成ステーションを通過する度に転写電界が掛かるため、トナーと中間転写体との間の非静電付着力が徐々に強くなり、更にトナー層中でも転写電界により感光体と中間転写体が強く密着するため、トナー同士には単色画像の場合に比べてより強く凝集する力が働く。
In an image forming apparatus using an intermediate transfer member, a toner image developed on a photosensitive member is first transferred onto the intermediate transfer member by the action of a transfer electric field (primary transfer process), and then by the action of a reverse transfer electric field. A method of transferring from an intermediate transfer member onto a recording medium such as paper (secondary transfer step) is generally known.
In the primary transfer process, each color toner is sequentially transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member at each color image forming station. In the case of a single color image, the transfer electric field acts only once, but in the case of a multicolor image, the toner at the most upstream image forming station is on the intermediate transfer member, and the downstream toner is the upstream toner. Will be transcribed on top. Furthermore, since the transfer electric field is applied to the toner at the most upstream image forming station every time it passes through the downstream image forming station, the non-electrostatic adhesion between the toner and the intermediate transfer member gradually increases. In addition, since the photosensitive member and the intermediate transfer member are in close contact with each other in the toner layer due to the transfer electric field, a stronger aggregating force acts between the toners than in the case of a single color image.

二次転写工程では、一般的には一対のローラ部材により中間転写体と紙等の記録媒体を挟んで、中間転写体から記録媒体に向かう転写電界を掛けることで中間転写体上から記録媒体上にトナーを転写させている。この時、記録媒体が平滑度の高い紙のように中間転写体表面とトナーと紙表面がいずれも密着していればトナー転写性は良好に維持されるが、前述したような表面に大きな凹凸を持つエンボス紙の場合には、凹部でトナーと紙表面にギャップができてしまうため、トナー転写性が劣化してしまう傾向がある。そして、このようなエンボス紙の場合、多色画像を転写すると一次転写工程で下流側の画像形成ステーションのトナーは転写されるが、上流側の画像形成ステーションのトナーは前述したように中間転写体との非静電付着力が強くなっているためトナー転写性が悪くなり、紙の凹部で本来の色が再現されないという不具合が発生してしまう。   In the secondary transfer process, the intermediate transfer member and a recording medium such as paper are generally sandwiched between a pair of roller members, and a transfer electric field from the intermediate transfer member to the recording medium is applied to the recording medium. The toner is transferred to At this time, if the recording medium is in close contact with the surface of the intermediate transfer member, the toner, and the paper surface, as in the case of paper with high smoothness, the toner transferability is maintained well. In the case of embossed paper having a gap, a gap is formed between the toner and the paper surface at the concave portion, so that the toner transferability tends to deteriorate. In the case of such an embossed paper, when a multicolor image is transferred, the toner in the downstream image forming station is transferred in the primary transfer process, but the toner in the upstream image forming station is transferred to the intermediate transfer member as described above. As a result, the toner transferability is deteriorated and the original color is not reproduced in the concave portion of the paper.

このような現象は、経時においてはトナー表面に付着している添加剤の微粒子が、トナー同士やキャリアとの摺擦によってトナー表面から離脱或いは埋没しやすいため、中間転写体とトナーの非静電付着力やトナー凝集力は更に強くなるためトナー転写性は劣化する傾向にある。   This phenomenon is caused by the fact that additive fine particles adhering to the toner surface over time tend to be detached or buried from the toner surface due to friction between the toner and the carrier. Since the adhesion force and the toner cohesion force become stronger, the toner transferability tends to deteriorate.

そこで上記のような問題を解決するために、トナーの転写に超音波振動を用いる構成の画像形成装置(例えば特許文献1(特開昭52−126230号公報))や、二次転写部に転写チャージャと超音波振動子を設けてトナー転写補助をする構成の画像形成装置(例えば特許文献2(特開平4−234077号公報))が提案されている。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus configured to use ultrasonic vibration for toner transfer (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 52-126230) or a transfer to a secondary transfer unit. There has been proposed an image forming apparatus (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-234077) having a structure in which a charger and an ultrasonic vibrator are provided to assist toner transfer.

トナー転写補助に超音波振動を用いる構成では、エンボス紙等の表面に凹凸のある紙に対して、超音波振動を紙転写部に付与しており、表面凹凸の大きな紙に対しては転写率向上に有効である。しかし、表面の平滑な紙に対しては、振動速度が過剰になると「転写ちり」等の不具合が発生する。
また、エンボス紙等の表面に凹凸のある紙に対して、超音波振動を紙転写部に付与する構成では、超音波振動子の振動速度を上げようとして駆動電圧を大きくし過ぎると、超音波振動子自体の発熱により特性が劣化してしまい、十分な超音波振動が維持できなくなる等の不具合が発生する。
In the configuration using ultrasonic vibration to assist toner transfer, ultrasonic vibration is applied to the paper transfer part for paper with uneven surface such as embossed paper, and transfer rate for paper with large surface unevenness. It is effective for improvement. However, for paper with a smooth surface, problems such as “transfer dust” occur when the vibration speed is excessive.
In addition, in a configuration in which ultrasonic vibration is applied to the paper transfer unit on a paper with an uneven surface such as embossed paper, if the drive voltage is increased too much to increase the vibration speed of the ultrasonic vibrator, the ultrasonic wave Due to the heat generation of the vibrator itself, the characteristics are deteriorated, and problems such as failure to maintain sufficient ultrasonic vibration occur.

本発明は、記録媒体として上記のようなエンボス紙に画像を形成する場合に、種々の凹凸を持つエンボス紙に対しても、多色画像のような種々の画像パターンに対しても、更に経時においても良好な画像品質を維持することができる画像転写方法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とし、さらには、超音波振動発生手段を用いた画像転写システムにおいて、経時においても超音波振動発生手段の耐久性を維持し、部品の長寿命化を図ることができ、それによって最適な画像品質を維持することができる画像転写方法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。   In the present invention, when an image is formed on the embossed paper as described above as a recording medium, both the embossed paper having various irregularities and various image patterns such as a multicolor image are further time-lapsed. In addition, an image transfer method, an image forming method, and an image forming apparatus capable of maintaining good image quality can be provided. To provide an image transfer method, an image forming method, and an image forming apparatus capable of maintaining the durability of an ultrasonic vibration generating unit and extending the life of components and thereby maintaining an optimum image quality. With the goal.

上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の解決手段は、画像担持体で担持したトナー像を転写部で記録媒体に転写する画像転写方法において、前記記録媒体の表面粗さを検知する表面粗さ検知手段と、前記転写部の前記画像担持体の内側に配置される複数の超音波振動発生手段とを設け、前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて前記複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替えて、トナー像の転写を行うことを特徴とする(請求項1)。
本発明の第2の解決手段は、第1の解決手段の画像転写方法において、前記複数の超音波振動発生手段は、前記画像担持体に対して接離可能に設け、前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて、前記複数の超音波振動発生手段を前記画像担持体に対して接触或いは離間させることを特徴とする(請求項2)。
本発明の第3の解決手段は、第1または第2の解決手段の画像転写方法において、前記超音波振動発生手段は、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記画像担持体の内側に接触して前記超音波振動子からの振動を伝達するホーンとを有することを特徴とする(請求項3)。
本発明の第4の解決手段は、第1乃至第3のいずれか一つの解決手段の画像転写方法において、前記複数の超音波振動発生手段は、異なる周波数特性を有していることを特徴とする(請求項4)。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image transfer method in which a toner image carried by an image carrier is transferred to a recording medium by a transfer unit, a surface roughness detecting means for detecting a surface roughness of the recording medium, A plurality of ultrasonic vibration generating means disposed inside the image carrier of the transfer unit, and switching the driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means according to the detection value of the surface roughness detecting means, The toner image is transferred (claim 1).
According to a second solving means of the present invention, in the image transfer method of the first solving means, the plurality of ultrasonic vibration generating means are provided so as to be able to contact and separate from the image carrier, and the surface roughness detecting means. According to the detected value, the plurality of ultrasonic vibration generating means are brought into contact with or separated from the image carrier (claim 2).
According to a third solving means of the present invention, in the image transfer method of the first or second solving means, the ultrasonic vibration generating means includes an ultrasonic vibrator for generating ultrasonic vibration, and an inner side of the image carrier. And a horn that transmits vibrations from the ultrasonic transducer in contact with the ultrasonic transducer (claim 3).
According to a fourth solving means of the present invention, in the image transfer method according to any one of the first to third solving means, the plurality of ultrasonic vibration generating means have different frequency characteristics. (Claim 4).

本発明の第5の解決手段は、画像担持体で担持したトナー像を転写部で記録媒体に転写して、該記録媒体に画像を形成する画像形成方法において、第1乃至第4のいずれか一つの解決手段の画像転写方法を用いたことを特徴とする(請求項5)。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming method in which a toner image carried by an image carrier is transferred to a recording medium by a transfer unit, and an image is formed on the recording medium. The image transfer method of one solution is used (claim 5).

尚、上記の本発明に係る画像転写方法または画像形成方法において、画像担持体とは、感光体上にトナー像を形成して該感光体に担持されたトナー像を記録媒体に転写する直接転写方式では感光体であり、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写した後該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に二次転写する中間転写方式では中間転写体である。   In the above image transfer method or image forming method according to the present invention, the image carrier is a direct transfer that forms a toner image on a photoconductor and transfers the toner image carried on the photoconductor to a recording medium. In this method, it is a photoconductor. In the intermediate transfer method, the toner image formed on the photoconductor is primarily transferred to an intermediate transfer member, and then the toner image carried on the intermediate transfer member is secondarily transferred to a recording medium. is there.

本発明の第6の解決手段は、画像担持体で担持したトナー像を記録媒体に転写する転写部を有する画像形成装置において、前記記録媒体の表面粗さを検知する表面粗さ検知手段と、前記転写部の前記画像担持体の内側に配置された複数の超音波振動発生手段とを有し、前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて前記複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替えて、トナー像の転写を行うことを特徴とする(請求項6)。
本発明の第7の解決手段は、第6の解決手段の画像形成装置において、前記複数の超音波振動発生手段は、前記画像担持体に対して接離可能に設けられており、前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて、前記複数の超音波振動発生手段を、前記画像担持体に対して接触或いは離間させるモードを切り替えることを特徴とする(請求項7)。
本発明の第8の解決手段は、第6または第7の解決手段の画像形成装置において、前記超音波振動発生手段は、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記画像担持体の内側に接触して前記超音波振動子からの振動を伝達するホーンとを有することを特徴とする(請求項8)。
本発明の第9の解決手段は、第6乃至第8のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記複数の超音波振動発生手段は、異なる周波数特性を有していることを特徴とする(請求項9)。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a transfer unit that transfers a toner image carried by an image carrier to a recording medium, and a surface roughness detecting unit that detects the surface roughness of the recording medium; A plurality of ultrasonic vibration generating means arranged inside the image carrier of the transfer unit, and switching the driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means according to the detection value of the surface roughness detecting means Thus, the toner image is transferred (claim 6).
According to a seventh solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth solving means, the plurality of ultrasonic vibration generating means are provided so as to be able to come in contact with and separate from the image carrier. According to a detection value of the height detection means, a mode in which the plurality of ultrasonic vibration generating means are brought into contact with or separated from the image carrier is switched (claim 7).
According to an eighth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth or seventh solving means, the ultrasonic vibration generating means includes an ultrasonic vibrator for generating ultrasonic vibration, and an inner side of the image carrier. And a horn that transmits vibrations from the ultrasonic transducer in contact with the ultrasonic transducer (claim 8).
According to a ninth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the sixth to eighth solving means, the plurality of ultrasonic vibration generating means have different frequency characteristics. (Claim 9).

本発明の第10の解決手段は、第6乃至第9のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、感光体と、該感光体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記感光体からトナー像が一次転写される無端ベルト状の中間転写体と、該中間転写体から記録媒体にトナー像を転移させる二次転写部を有し、前記画像担持体は前記中間転写体であり、前記二次転写部の前記中間転写体の内側で該中間転写体の移動方向に複数の超音波振動発生手段を並設したことを特徴とする(請求項10)。   According to a tenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the sixth to ninth solving means, a photoconductor, an image forming means for forming a toner image on the photoconductor, and the photoconductor An endless belt-shaped intermediate transfer body to which a toner image is primarily transferred from the toner image, and a secondary transfer portion for transferring the toner image from the intermediate transfer body to a recording medium, and the image carrier is the intermediate transfer body, A plurality of ultrasonic vibration generating means are juxtaposed in the moving direction of the intermediate transfer body inside the intermediate transfer body of the secondary transfer portion (claim 10).

本発明の第11の解決手段は、第6乃至第9のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、無端ベルト状の感光体と、該感光体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記感光体から記録媒体にトナー像を転移させる転写部を有し、前記画像担持体は前記感光体であり、前記転写部の前記感光体の内側で該感光体の移動方向に複数の超音波振動発生手段を並設したことを特徴とする(請求項11)。   According to an eleventh solution of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the sixth to ninth solutions, an endless belt-shaped photoconductor, and an image forming unit that forms a toner image on the photoconductor. A transfer portion for transferring a toner image from the photoconductor to a recording medium, the image carrier being the photoconductor, and a plurality of superconductors in a moving direction of the photoconductor inside the photoconductor of the transfer portion. Sound wave vibration generating means are provided in parallel (claim 11).

本発明では、転写部の画像担持体(感光体または中間転写体)の内側に複数の超音波振動発生手段(超音波振動子とホーン)を配置し、表面粗さ検知手段の検出値に応じて複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替える、または画像担持体に対する複数の超音波振動発生手段の接触或いは離間を切り替えて使用することにより、出力の切り替えと同時に1つの超音波振動発生手段の稼動時間を短くできるため、経時においても超音波振動発生手段の耐久性を維持し、最適な画像品質を維持することができる。
また、本発明では、複数の超音波発生手段は異なる周波数特性を有していることにより、複数の超音波振動発生手段を画像担持体に接触して使用する場合でも、複数の超音波振動発生手段の記録媒体に対する振動特性が逆位相でキャンセルされてしまうことがないため、経時においても常に最適な画像品質を維持することができる。
In the present invention, a plurality of ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator and horn) are arranged inside the image bearing member (photosensitive member or intermediate transfer member) of the transfer portion, and according to the detection value of the surface roughness detecting means. By switching the driving of a plurality of ultrasonic vibration generating means, or by switching the contact or separation of the plurality of ultrasonic vibration generating means with respect to the image carrier, one ultrasonic vibration generating means can be switched simultaneously with output switching. Since the operation time can be shortened, the durability of the ultrasonic vibration generating means can be maintained over time and the optimum image quality can be maintained.
In the present invention, since the plurality of ultrasonic generation means have different frequency characteristics, even when the plurality of ultrasonic vibration generation means are used in contact with the image carrier, a plurality of ultrasonic vibration generations are performed. Since the vibration characteristics of the means with respect to the recording medium are not canceled in the opposite phase, the optimum image quality can always be maintained over time.

本発明に係る画像形成装置の構成例を示す全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る転写部に超音波振動発生手段を設けた画像形成装置の概略要部構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an essential part of an image forming apparatus in which ultrasonic vibration generating means is provided in a transfer unit according to the present invention. 本発明の画像形成装置で用いる超音波振動子及びホーンの一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the ultrasonic transducer | vibrator and horn which are used with the image forming apparatus of this invention. 本発明の画像形成装置で用いる超音波振動子及びホーンの別の例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows another example of the ultrasonic transducer | vibrator and horn which are used with the image forming apparatus of this invention. 本発明の一実施例を示す図であって、転写部に複数の超音波振動発生手段を設けた画像形成装置の概略要部構成図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of a main part of an image forming apparatus provided with a plurality of ultrasonic vibration generating units in a transfer unit. 本発明の別の実施例を示す図であって、転写部に複数の超音波振動発生手段を接離可能に設けた画像形成装置の概略要部構成図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of an essential part of an image forming apparatus in which a plurality of ultrasonic vibration generating units are provided in a transfer unit so as to be able to contact and separate. 図6に示す画像形成装置の動作例を示す概略要部構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an essential part showing an operation example of the image forming apparatus shown in FIG. 6.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
まず、図1に基づいて本発明に係る画像形成装置の一例としてのタンデム型カラー複写機の構成及び動作概要を説明する。
図1において、カラー複写機1は、装置本体中央部に位置する画像形成部1Aと、該画像形成部1Aの下方に位置する給紙部1Bと、画像形成部1Aの上方に位置する原稿搬送部1Cと、スキャナ部1Dとを有している。
尚、図1に示すカラー複写機1は通信機能を有しており、LAN(ローカルエリアネットワーク)や通信回線(電話回線、光回線)と接続することにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ等として利用することができる複合機としての機能を持っている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration and operation outline of a tandem type color copier as an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, a color copying machine 1 includes an image forming unit 1A located at the center of the apparatus main body, a paper feeding unit 1B located below the image forming unit 1A, and a document transport located above the image forming unit 1A. 1C and a scanner unit 1D.
The color copying machine 1 shown in FIG. 1 has a communication function, and is used as a printer, facsimile, scanner, etc. by connecting to a LAN (local area network) or a communication line (telephone line, optical line). It has a function as a multifunction machine.

図1において、原稿搬送部1Cの原稿台1C1に原稿を載置し、図示しない操作パネル上のスタートキーを押すと、原稿搬送部1Cにより原稿がコンタクトガラス1D1上に搬送され、スキャナ部1Dで原稿画像が読み取られ、図示しない画像処理部で画像情報に変換されて画像形成部1Aに送られる。   In FIG. 1, when a document is placed on the document table 1C1 of the document transport unit 1C and a start key on an operation panel (not shown) is pressed, the document is transported onto the contact glass 1D1 by the document transport unit 1C. The document image is read, converted into image information by an image processing unit (not shown), and sent to the image forming unit 1A.

画像形成部1Aには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト2が配置されており、該中間転写ベルト2の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー(例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B))による像を担持可能な潜像担持体としての感光体3Y、3M、3C、3Bが中間転写ベルト2の転写面に沿って並置されている。   An intermediate transfer belt 2 as an intermediate transfer body having a transfer surface extending in the horizontal direction is disposed in the image forming unit 1A. The upper surface of the intermediate transfer belt 2 has a color complementary to the color separation color. A configuration for forming an image is provided. That is, the photoreceptors 3Y, 3M, and 3C as latent image carriers that can carry images of toners of complementary colors (for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (B)). 3B are juxtaposed along the transfer surface of the intermediate transfer belt 2.

各感光体3Y、3M、3C、3Bは、それぞれ同じ方向(反時計回り方向)に回転可能なドラムで構成されており、イエロー(Y)の感光体3Yを例に挙げると、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置4Y、光書き込み手段としての書き込み装置5からの光ビーム5Yの露光部、現像装置6Y、一次転写装置7Y、及びクリーニング装置8Yが配置されており、各色の画像形成ステーションを構成している。なお、図1では符号を省略しているが、例えば図2に示すように、他の感光体3M、3C、3Bの周りの構成も同様である(各符号に付記しているアルファベットは、感光体3と同様、トナーの色別に対応している)。   Each of the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3B is composed of a drum that can rotate in the same direction (counterclockwise direction). Taking the yellow (Y) photoconductor 3Y as an example, A charging device 4Y that executes image forming processing in the rotation process, an exposure unit for the light beam 5Y from the writing device 5 as a light writing means, a developing device 6Y, a primary transfer device 7Y, and a cleaning device 8Y. Each color image forming station is configured. Although the reference numerals are omitted in FIG. 1, for example, as shown in FIG. 2, the configuration around the other photoconductors 3M, 3C, and 3B is the same (the alphabets attached to the respective reference numerals are photosensitive As with the body 3, it corresponds to the color of the toner).

また、各色の画像形成ステーションには、感光体3と、帯電装置4、現像装置6、クリーニング装置8のうちの少なくとも一つをカートリッジ内に一体に収納したプロセスカートリッジを用いても良く、プロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられているので、交換やメンテナンスが容易になる。   The image forming station for each color may use a process cartridge in which at least one of the photosensitive member 3, the charging device 4, the developing device 6, and the cleaning device 8 is integrally stored in the cartridge. Is detachable from the main body of the image forming apparatus, so that replacement and maintenance are facilitated.

各現像装置6には、それぞれの色のカラートナーが収容されている。中間転写ベルト2は、駆動ローラ2Bと、従動ローラ2A及び転写対向ローラ2Cに掛け回されて感光体3Y、3M、3C、3Bとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。従動ローラ2Aと対向する位置には、中間転写ベルト2の表面をクリーニングするクリーニング装置10が設けられている。また、中間転写ベルト2の張り具合を調節するために、テンションローラ14が設けられている。   Each developing device 6 contains color toner of each color. The intermediate transfer belt 2 is configured to be able to move in the same direction at a position facing the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3B by being wound around the driving roller 2B, the driven roller 2A, and the transfer counter roller 2C. . A cleaning device 10 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 2 is provided at a position facing the driven roller 2A. A tension roller 14 is provided to adjust the tension of the intermediate transfer belt 2.

ここで、イエロー(Y)の画像形成ステーションを例に挙げて説明すると、感光体3Yの表面が帯電装置4Yにより一様に帯電され、スキャナ部1Dからの画像情報に基づいて感光体3Y上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置6Yによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される一次転写装置7Yにより中間転写ベルト2上に一次転写される。他の色の画像形成ステーションの感光体3M、3C、3Bでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト2上に順に転写されて重ね合わせられる。転写後、各感光体3Y、3M、3C、3B上に残留したトナーは、クリーニング装置8Y、8M、8C、8Bにより除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体3Y、3M、3C、3Bの電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。   Here, a yellow (Y) image forming station will be described as an example. The surface of the photoreceptor 3Y is uniformly charged by the charging device 4Y, and the surface of the photoreceptor 3Y is formed on the photoreceptor 3Y based on image information from the scanner unit 1D. An electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device 6Y containing yellow toner, and the toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 2 by a primary transfer device 7Y to which a predetermined bias is applied. The Similar image formation is performed on the photoreceptors 3M, 3C, and 3B of the other color image forming stations only by different toner colors, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 2. . After the transfer, the toner remaining on the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3B is removed by the cleaning devices 8Y, 8M, 8C, and 8B, and after the transfer, the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and The potential of 3B is initialized and prepared for the next imaging step.

給紙部1Bは、記録媒体としての用紙Pを積載収容する多段の給紙トレイ1B1と、該給紙トレイ1B1内の用紙Pを最上のものから順に1枚ずつ分離して給紙する給紙コロと、給紙された用紙Pを搬送する搬送ローラ対1B2と、用紙Pが一旦停止され、斜めずれを修正された後、中間転写ベルト21上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップに向けて送り出されるレジストローラ対1B3を有している。また、画像形成部1Aの側面には、手差し給紙用トレイ1A1と給紙コロ1A2が設けられており、手差し給紙時には、手差し給紙用トレイ1A1に載置された記録媒体(各種用紙、OHPシート等)が給紙コロ1A2でレジストローラ対1B3に向けて給紙される。また、画像形成部1Aの下部には、両面プリント時に、片面に画像が形成された用紙Pを反転してレジストローラ対1B3に向けて再給紙する両面用搬送部RPが設置されている。   The paper feed unit 1B separates and feeds the multi-stage paper feed trays 1B1 on which the paper P as a recording medium is stacked and the paper P in the paper feed tray 1B1 one by one from the top. After the roller, the conveyance roller pair 1B2 that conveys the fed paper P, and the paper P is temporarily stopped and the oblique shift is corrected, the leading edge of the image on the intermediate transfer belt 21 and a predetermined position in the conveyance direction are The registration roller pair 1B3 is sent out toward the nip at the coincidence timing. Further, a manual paper feed tray 1A1 and a paper feed roller 1A2 are provided on the side surface of the image forming unit 1A. During manual paper feed, a recording medium (various types of paper, various papers) placed on the manual paper feed tray 1A1 is provided. OHP sheet or the like) is fed toward the registration roller pair 1B3 by the sheet feeding roller 1A2. A double-sided conveyance unit RP that reverses the paper P on which an image is formed on one side and re-feeds the paper toward the registration roller pair 1B3 is installed below the image forming unit 1A.

レジストローラ対1B3の上流(または下流)には、記録媒体表面の反射率を検知する図示しないセンサを持ち、前工程におけるセンサ出力と異なる値の場合は中間転写ベルト2、或いは転写対向ローラ2Cの切り替えを行う。また、後述する実施例のように、二次転写部にトナー転写補助の複数の超音波振動発生手段を設けた構成では、センサ出力に応じて複数の超音波振動発生手段の駆動や、接離動作の切り替えを行う。   A sensor (not shown) for detecting the reflectance of the recording medium surface is provided upstream (or downstream) of the registration roller pair 1B3. If the sensor output is different from the sensor output in the previous process, the intermediate transfer belt 2 or the transfer counter roller 2C Switch. In addition, in the configuration in which a plurality of ultrasonic vibration generating means for assisting toner transfer is provided in the secondary transfer unit as in the embodiments described later, the driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means and the contact / separation according to the sensor output are performed. Switch operation.

感光体3Y、3M、3C、3Bから中間転写ベルト2上に一次転写されたトナー像T(以下、単にトナーともいう)は、図示しない二次転写バイアス印加手段によりバイアス(直流(DC)バイアスや、これに交流(AC)、パルスなどを重畳したものを含む)が転写対向ローラ2Cに印加され、中間転写ベルト2を介して二次転写装置20との間で電界の作用により用紙Pの上に二次転写される。その後、表面にトナー像Tを二次転写された用紙Pは、定着装置11にて熱と圧力の作用によって表面にトナー像を強固に定着され、排出ローラ12を経て排出トレイ13に排出される。   A toner image T (hereinafter also simply referred to as toner) that is primarily transferred from the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3B onto the intermediate transfer belt 2 is biased (direct current (DC) bias) by a secondary transfer bias applying unit (not shown). (Including those in which an alternating current (AC), a pulse or the like is superimposed thereon) is applied to the transfer counter roller 2C, and the sheet P is applied to the secondary transfer device 20 via the intermediate transfer belt 2 by the action of an electric field. Secondary transfer. Thereafter, the sheet P on which the toner image T is secondarily transferred on the surface is firmly fixed on the surface by the action of heat and pressure in the fixing device 11, and is discharged to the discharge tray 13 through the discharge roller 12. .

本実施形態における一次転写部の構成としては、中間転写ベルト2の裏面から一次転写装置7(色の符号は省略する(他の部材も同様))として一次転写バイアスローラが図示しない軸受と圧縮スプリングにより中間転写ベルト2を介して感光体3に対向して所定の圧力により押圧されている。一次転写バイアスローラ7の中間転写ベルト2に対して当接する位置は感光体3の中心位置に対して1〜2mm下流側にオフセットした位置に当接するよう設定する必要がある。また、「プレ転写防止」のため、一次転写バイアスローラ7は、中間転写ベルト2に対して連れ廻りするようになっている。   In the present embodiment, the primary transfer unit includes a primary transfer bias roller as a primary transfer device 7 (color symbols are omitted (other members are the same)) from the back surface of the intermediate transfer belt 2 and a bearing and a compression spring (not shown). Thus, the photosensitive member 3 is pressed by a predetermined pressure through the intermediate transfer belt 2. The position of the primary transfer bias roller 7 that contacts the intermediate transfer belt 2 needs to be set to contact a position that is offset by 1 to 2 mm downstream from the center position of the photoreceptor 3. In order to prevent “pre-transfer”, the primary transfer bias roller 7 rotates with the intermediate transfer belt 2.

本実施形態に用いられる一次転写バイアスローラ7は、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料を巻き付けた形態で構成されている。具体的な構成例としては、中抵抗の発泡ゴムで構成されており、その体積抵抗率は106〜1010Ω・cm、好ましくは107〜109Ω・cmの範囲である。材料は発泡ゴムに限定されることはなく、中抵抗のソリッドゴムでも同様に用いることが可能である。 The primary transfer bias roller 7 used in the present embodiment is configured in such a manner that a rubber material having a medium resistance electric characteristic is wound around a metal core. As a specific configuration example, it is composed of a foam rubber having a medium resistance, and its volume resistivity is in the range of 10 6 to 10 10 Ω · cm, preferably 10 7 to 10 9 Ω · cm. The material is not limited to foam rubber, and medium resistance solid rubber can be used as well.

また、本実施形態に用いられる転写対向ローラ(以後、斥力ローラとも言う)2Cは、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料を巻き付けた形態で構成されている。具体的な構成例としては、中抵抗のソリッドゴムで構成されており、その体積抵抗率は106〜1010Ω・cm、好ましくは107〜109Ω・cmの範囲である。 Further, a transfer counter roller (hereinafter also referred to as a repulsive roller) 2C used in the present embodiment is configured in a form in which a rubber material having an electric characteristic of medium resistance is wound around a metal core. As a specific configuration example, it is composed of a medium-resistance solid rubber, and its volume resistivity is in the range of 10 6 to 10 10 Ω · cm, preferably 10 7 to 10 9 Ω · cm.

本実施形態に用いられる二次転写装置20が、例えば二次転写ローラで構成される場合は、二次転写ローラは中抵抗の発泡ゴムで構成されており、その体積抵抗率は106〜1010Ω・cm、好ましくは107〜109Ω・cmの範囲である。また、後述の実施例に示すように、トナー転写補助に複数の超音波振動発生手段を設けた場合は、二次転写装置20には、複数のローラに張架された中抵抗のベルトが用いられる。 When the secondary transfer device 20 used in the present embodiment is configured by, for example, a secondary transfer roller, the secondary transfer roller is configured by a medium-resistance foamed rubber, and its volume resistivity is 10 6 to 10. The range is 10 Ω · cm, preferably 10 7 to 10 9 Ω · cm. Further, as shown in the embodiments described later, when a plurality of ultrasonic vibration generating means are provided for toner transfer assistance, the secondary transfer device 20 uses a medium resistance belt stretched around a plurality of rollers. It is done.

一次転写工程において、一次転写バイアスローラ7への一次転写バイアス印加は、極性が(+)の定電流電源を用いており、電流設定値はほぼ20〜40μAの範囲である。
一方、転写対向ローラ(斥力ローラ)2Cへの二次転写バイアス印加は、極性が(−)の定電流電源を用いており、電流設定値はほぼ20〜50μAの範囲である。また、二次転写装置20が二次転写ローラや二次転写ベルトの場合、二次転写ローラや二次転写ベルトは、電気的にはアース(接地電位)である。
In the primary transfer process, the primary transfer bias is applied to the primary transfer bias roller 7 using a constant current power source having a polarity of (+), and the current setting value is in the range of approximately 20 to 40 μA.
On the other hand, the secondary transfer bias is applied to the transfer counter roller (repulsive roller) 2C using a constant current power source having a polarity of (−), and the current setting value is in the range of about 20 to 50 μA. When the secondary transfer device 20 is a secondary transfer roller or a secondary transfer belt, the secondary transfer roller or the secondary transfer belt is electrically grounded (ground potential).

より具体的には、本発明の二次転写工程においては、転写対向ローラ(斥力ローラ)2Cにはトナーと同極性の(−)極性のバイアスが印加される定電流電源を用いており、電流設定値はほぼ20〜40μAの範囲である。そして、アースにつながっている二次転写装置(二次転写ローラや二次転写ベルト)20を対向として、中間転写ベルト2上のトナーを記録媒体(用紙)側へ押し出す方向に二次転写電界が印加されている。   More specifically, in the secondary transfer process of the present invention, a constant current power source to which a bias having the same polarity as that of the toner is applied to the transfer counter roller (repulsive roller) 2C. The set value is in the range of approximately 20-40 μA. Then, a secondary transfer electric field is applied in a direction in which the toner on the intermediate transfer belt 2 is pushed out to the recording medium (paper) side with the secondary transfer device (secondary transfer roller or secondary transfer belt) 20 connected to the ground facing. Applied.

本実施形態に用いられる中間転写ベルト2の具体的な例としては、単層構成のベルトとして、PI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネ−ト)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂により構成されている。その体積抵抗率は106〜1010Ω・cm、好ましくは108〜1010Ω・cmの範囲である。また、その表面抵抗率は106〜1012Ω/□、好ましくは108〜1012Ω/□の範囲である。また、厚みは50〜100μmの範囲であり、ヤング率(縦弾性率)は3000MPa以上が望ましく、駆動により発生する伸び、曲げ、しわ、波打ち等の力に耐えるに十分な機械強度が必要である。 As a specific example of the intermediate transfer belt 2 used in the present embodiment, PI (polyimide), PAI (polyamideimide), PC (polycarbonate), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene) are used as a single layer belt. ), PVDF (polyvinylidene fluoride), PPS (polyphenylene sulfide), etc., and carbon dispersion or medium resistance resin whose resistance is adjusted by blending an ionic conductive agent. The volume resistivity is in the range of 10 6 to 10 10 Ω · cm, preferably 10 8 to 10 10 Ω · cm. The surface resistivity is in the range of 10 6 to 10 12 Ω / □, preferably 10 8 to 10 12 Ω / □. Further, the thickness is in the range of 50 to 100 μm, and the Young's modulus (longitudinal elastic modulus) is preferably 3000 MPa or more, and sufficient mechanical strength is required to withstand the forces such as elongation, bending, wrinkling, and undulation generated by driving. .

別の中間転写ベルト2の実施形態としては、上記のPI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネート)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂の単層構成のベルトの表面側にのみ、ベルトの層自体の体積抵抗率よりもわずかに高抵抗の表層を設けた構成の中間転写ベルトを用いてもよく、表層厚みとしては、1〜10μm程度が望ましい。このような高抵抗の表層を設けた構成の中間転写ベルトを用いた場合には、「白ポチ」等の異常画像を改善する効果がある。ここで、「白ポチ」等の異常画像とは、特に樹脂中にカーボンを分散させて抵抗制御を行うタイプの中間転写ベルトを用いた場合に、一度定着を通過して紙中の水分量が減少して抵抗が上昇した状態の紙への二次転写工程等で発生する現象であり、カーボン分散状態のばらつきにより転写電流が集中して流れる経路ができて、その部分のトナーがはじき飛ばされて白く抜ける現象である。そこで上記の中間転写ベルトのように、表面に高抵抗層を設けることにより、転写電流の局所的な集中が緩和されるため、異常画像「白ポチ」が改善できることが知られている。   Other embodiments of the intermediate transfer belt 2 include PI (polyimide), PAI (polyamideimide), PC (polycarbonate), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PPS (polyphenylene sulfide). A surface layer with a slightly higher resistance than the volume resistivity of the belt layer itself is provided only on the surface side of the belt with a single layer structure of medium resistance resin whose resistance is adjusted by carbon dispersion in the material such as An intermediate transfer belt having the above-described configuration may be used, and the surface layer thickness is preferably about 1 to 10 μm. When an intermediate transfer belt having such a high resistance surface layer is used, there is an effect of improving abnormal images such as “white spots”. Here, abnormal images such as “white spots” mean that the amount of moisture in the paper after passing through fixing once, particularly when an intermediate transfer belt of a type in which carbon is dispersed in a resin and resistance control is used. This phenomenon occurs in the secondary transfer process, etc., to the paper whose resistance has been increased and the resistance has been increased, and due to the dispersion of the carbon dispersion state, a transfer current can flow in a concentrated manner, and the toner in that portion is repelled. It is a phenomenon that goes white. Therefore, it is known that by providing a high resistance layer on the surface like the above intermediate transfer belt, the local concentration of the transfer current is alleviated, so that the abnormal image “white spot” can be improved.

更に別の中間転写ベルト2の実施形態としては、PI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネ−ト)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂により構成された基層50〜100μmの上に、ウレタン、NBR、CR等のゴム材料に、同様にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した材料からなる弾性層を100〜500μm設け、表層には1〜10μm程度の厚みを持ったフッ素系のゴム、或いは樹脂、(或いは、それらのハイブリッド材料でも可)のコーティングを施した3層ベルトを用いても良く、このような3層構成の弾性中間転写ベルトを用いる場合でも同様の効果が得られる。このような弾性中間転写ベルトを用いることで、記録媒体の紙繊維の密度が低い紙や、表面に20〜30μmの凹凸を有する、いわゆるエンボス紙等の転写材においても、弾性層が凹部へ追従するため、凹部へのトナー転写性が良好になるというベタ埋り改善効果が知られている。
なお、本発明における中間転写ベルト2は、上記の実施形態のものを適宜組み合わせて使うことが可能である。
Further embodiments of the intermediate transfer belt 2 include PI (polyimide), PAI (polyamideimide), PC (polycarbonate), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene), PVDF (polyvinylidene fluoride), PPS (polyphenylene). On the base layer 50-100 μm composed of carbon dispersion in a material such as sulfide) or medium resistance resin whose resistance is adjusted by blending an ionic conductive agent, on the rubber material such as urethane, NBR, CR, etc. An elastic layer made of a material whose resistance is adjusted by blending an ionic conductive agent is provided in an amount of 100 to 500 μm, and the surface layer is made of fluorine rubber or resin having a thickness of about 1 to 10 μm (or a hybrid material thereof). A three-layer belt with coating may be used. The same effect even when using sex intermediate transfer belt obtained. By using such an elastic intermediate transfer belt, the elastic layer follows the concave portion even in a transfer material such as a paper having a low density of paper fibers of the recording medium or a so-called embossed paper having an uneven surface of 20 to 30 μm on the surface. Therefore, a solid filling improvement effect that the toner transfer property to the concave portion is improved is known.
The intermediate transfer belt 2 in the present invention can be used by appropriately combining the above-described embodiments.

さて、以上のような構成の画像形成装置1において、記録媒体Pが平滑度の高い紙のように中間転写ベルト2表面とトナーと紙表面がいずれも密着していればトナー転写性は良好に維持されるが、表面に大きな凹凸を持つエンボス紙の場合には、凹部でトナーと紙表面にギャップができてしまうため、トナー転写性が劣化してしまう傾向がある。そして、このようなエンボス紙の場合、多色画像を転写すると一次転写工程で下流側の画像形成ステーションのトナーは転写されるが、上流側の画像形成ステーションのトナーは前述したように中間転写ベルトとの非静電付着力が強くなっているためトナー転写性が悪くなり、紙の凹部で本来の色が再現されないという不具合が発生してしまう。
そこで本発明では、記録媒体Pがエンボス紙等の表面に凹凸のある用紙の場合にも、この用紙に対して、転写部で超音波振動発生手段により超音波振動を付与することにより、転写率の向上を図っている。
In the image forming apparatus 1 configured as described above, if the recording medium P is in close contact with the surface of the intermediate transfer belt 2 and the surface of the toner and the paper as in paper with high smoothness, the toner transferability is good. However, in the case of embossed paper having a large unevenness on the surface, a gap is formed between the toner and the paper surface at the recessed portion, so that the toner transferability tends to deteriorate. In the case of such an embossed paper, when a multicolor image is transferred, the toner of the downstream image forming station is transferred in the primary transfer process, but the toner of the upstream image forming station is transferred to the intermediate transfer belt as described above. As a result, the toner transferability is deteriorated and the original color cannot be reproduced in the concave portion of the paper.
Therefore, in the present invention, even when the recording medium P is a paper having an uneven surface such as embossed paper, the transfer rate is obtained by applying ultrasonic vibration to the paper by the ultrasonic vibration generating means at the transfer unit. We are trying to improve.

以下、本発明の特徴である記録媒体への転写部の構成、動作の具体的な実施例について詳細に説明する。
まず、本発明に係る紙転写部の一構成例として、図2、図3により、二次転写部、及び超音波振動発生手段の具体的な構成・動作を説明する。
図2は本発明に係る転写部に超音波振動発生手段を設けた画像形成装置の概略要部構成図であり、同図に示す二次転写部では、記録媒体(紙)Pの表面の凹凸に応じて、超音波振動発生手段の振動出力を切り替えることにより、最適な転写画像を得るものである。また、図3、図4は、本発明の画像形成装置で用いる超音波振動発生手段(超音波振動子及びホーン)の一例を示す概略斜視図である。
Hereinafter, specific examples of the configuration and operation of the transfer unit to the recording medium, which is a feature of the present invention, will be described in detail.
First, as a configuration example of the paper transfer unit according to the present invention, specific configurations and operations of the secondary transfer unit and the ultrasonic vibration generating means will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an essential part of an image forming apparatus in which an ultrasonic vibration generating unit is provided in a transfer unit according to the present invention. In the secondary transfer unit shown in FIG. Accordingly, an optimum transfer image is obtained by switching the vibration output of the ultrasonic vibration generating means. 3 and 4 are schematic perspective views showing an example of ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator and horn) used in the image forming apparatus of the present invention.

まず、超音波振動発生手段の構成について説明する。
超音波振動発生手段は、超音波振動を発生する超音波振動子16と、中間転写ベルト2の内側に接触して超音波振動子16からの振動を伝達するホーン17とを有している。
超音波振動子16としては、種々の形状のものが市販されており、ランジュバン型振動子、円盤型振動子、平板型振動子等が一般的である。
ランジュバン型振動子は、2枚の同厚みのピエゾ円盤体を振動方向が互いに逆向きになるように貼合わせ、その両端にを金属円柱で覆うものである。この時、全体の長さはλ/2(半波長)となる事が共振条件となる。ボルト締めランジュバン素子は、特に周波数選択性と構造の頑丈性が特徴である。工業用の汎用な素材で、洗浄機や溶着機に使われる。
First, the configuration of the ultrasonic vibration generating means will be described.
The ultrasonic vibration generating means includes an ultrasonic vibrator 16 that generates ultrasonic vibration, and a horn 17 that contacts the inside of the intermediate transfer belt 2 and transmits the vibration from the ultrasonic vibrator 16.
Various types of ultrasonic transducers 16 are commercially available, and Langevin type transducers, disc type transducers, flat plate type transducers and the like are common.
The Langevin type vibrator is formed by laminating two piezo discs having the same thickness so that vibration directions are opposite to each other, and covering both ends with metal cylinders. At this time, the resonance condition is that the entire length is λ / 2 (half wavelength). Bolt-clamped Langevin elements are particularly characterized by frequency selectivity and structural robustness. It is a general-purpose material for industrial use and is used in washing machines and welding machines.

円盤型振動子は一般的に高い周波数領域で使うもので、例えば振動周波数1MHz〜10MHzで、主に美容器具用途で用いられることが多い。円盤状の超音波振動子を2枚重ねて接着されており、この様な高い周波数帯では、効率的に振動伝播させるために振動媒体にジェルが用いられる。   The disc-type vibrator is generally used in a high frequency region, and for example, is often used mainly for beauty appliances with a vibration frequency of 1 MHz to 10 MHz. Two disk-shaped ultrasonic vibrators are stacked and bonded together, and in such a high frequency band, a gel is used as a vibration medium in order to efficiently propagate vibrations.

本発明では、超音波振動子16が二次転写部のローラの軸方向と同方向に長尺の平板状となっているものでの構成例を示す。この形状は、厚みが薄いため装置に組み込んだ時にスペース余裕度があるため装置の小型化に有効であることと、ホーン17の全幅に渡り均一な振動特性が得られるという特徴を持つ。   In the present invention, a configuration example is shown in which the ultrasonic transducer 16 has a flat plate shape that is long in the same direction as the axial direction of the roller of the secondary transfer portion. This shape has characteristics that it is effective in reducing the size of the device because it is thin and has a space margin when incorporated in the device, and that uniform vibration characteristics can be obtained over the entire width of the horn 17.

この平板型の超音波振動子16は、単層のセラミック素子、或いは2枚以上のセラミック素子を貼合わせたもので構成されている。本発明に用いられているセラミック素子は振動周波数20〜200kHz程度、振幅0.1〜10μm(p−p)程度の振動特性のものを用いている。複数のセラミック素子を用いる場合には、接着剤により貼り付けられている。   The flat plate type ultrasonic transducer 16 is composed of a single layer ceramic element or a laminate of two or more ceramic elements. The ceramic element used in the present invention has a vibration characteristic having a vibration frequency of about 20 to 200 kHz and an amplitude of about 0.1 to 10 μm (pp). When a plurality of ceramic elements are used, they are pasted with an adhesive.

図3に示すように、ホーン17はアルミダイキャストで作られ、断面形状が振動先端に向かって細くなるエキスポネンシャルカーブ形状を有し、超音波振動子16の振動を先端に向けて増幅している。中間転写ベルト2との接触面は鏡面加工されており、また、先端エッジは丸め加工されている。また、ホーン17には、図4に示すように必要に応じてスリット22が設けられており、幅方向での振幅変動の均一化を図っている。このホーン形状に関する技術は、例えば特許文献3(US4363992公報)にも開示されており公知技術であると考えられる。   As shown in FIG. 3, the horn 17 is made of aluminum die cast, has an exponential curve shape whose cross-sectional shape becomes narrower toward the vibration tip, and amplifies the vibration of the ultrasonic transducer 16 toward the tip. ing. The contact surface with the intermediate transfer belt 2 is mirror-finished, and the leading edge is rounded. Further, as shown in FIG. 4, the horn 17 is provided with slits 22 as necessary to make the amplitude fluctuation uniform in the width direction. The technology related to this horn shape is disclosed in, for example, Patent Document 3 (US Pat. No. 4,363,992) and is considered to be a known technology.

超音波振動子16は図2に示すようにACバイアスで駆動されるが、その駆動制御については図示しない制御回路・CPUなどにより、共振周波数となるよう周波数と振幅を安定化させるトラッキング回路を設けて使用する。   The ultrasonic transducer 16 is driven by an AC bias as shown in FIG. 2, and a driving circuit is provided with a tracking circuit that stabilizes the frequency and amplitude so that the resonance frequency is achieved by a control circuit / CPU (not shown). To use.

図2において、記録媒体である用紙Pが二次転写工程に入る前に、表面粗さ検知手段である表面粗さ検知センサ18により、用紙Pの表面の凹凸形状を計測する。この表面粗さ検知センサ18は、給紙部1Bから二次転写部までの領域にあれば適宜の位置に設ければ良い。表面粗さ検知センサ18の実施例としては、接触式センサの場合には紙搬送性に影響するため、光学式の非接触式センサが望ましい。中でもレーザ変位センサは、一般的に高精度であり、紙搬送の影響を受けにくいため最適である。   In FIG. 2, before the paper P as a recording medium enters the secondary transfer process, the surface roughness detection sensor 18 as the surface roughness detection means measures the uneven shape on the surface of the paper P. The surface roughness detection sensor 18 may be provided at an appropriate position as long as it is in the region from the paper feeding unit 1B to the secondary transfer unit. As an embodiment of the surface roughness detection sensor 18, an optical non-contact type sensor is desirable because it affects the paper transportability in the case of a contact type sensor. Among them, the laser displacement sensor is optimal because it is generally highly accurate and hardly affected by paper conveyance.

本発明では、用紙Pの搬送に同期して表面粗さ検知センサ18で用紙Pの表面粗さを検知し、そのデータを超音波振動子16の制御回路(図示せず)にフィードバックして最適な出力特性になるように制御している。   In the present invention, the surface roughness of the paper P is detected by the surface roughness detection sensor 18 in synchronization with the conveyance of the paper P, and the data is fed back to the control circuit (not shown) of the ultrasonic transducer 16 to optimize it. The output is controlled so as to have a proper output characteristic.

市場で用いられるエンボス紙で一般的な紙種の例として「レザック紙66」という銘柄がある。この紙の表面には凹形状の溝が形成されており、連量100kg紙から連量260kg紙までの品種がある。連量100kg紙では凹溝の深さが最大50μm程度、また連量260kg紙では凹溝の深さが最大150μm程度あり、凹溝の深さが深い程、転写性が悪くなる傾向にある。   As an example of a general paper type of embossed paper used in the market, there is a brand called “Rezak paper 66”. A concave groove is formed on the surface of the paper, and there are varieties ranging from 100 kg paper to 260 kg paper. The continuous groove of 100 kg paper has a maximum depth of about 50 μm, and the continuous weight of 260 kg paper has a maximum depth of about 150 μm. The deeper the groove, the worse the transferability.

中間転写ベルト2は、二次転写部において斥力ローラ2C、及び従動ローラ2Dによりフラットニップ領域を形成されており、超音波振動発生手段(超音波振動子16及びホーン17)は、中間転写ベルト2の平面ニップ領域の内側にホーン17の先端が接触して配置されている。また、斥力ローラ2Cには、定電流電源により前述と同様の二次転写バイアスが印加される。   The intermediate transfer belt 2 has a flat nip region formed by a repulsive roller 2C and a driven roller 2D in the secondary transfer portion, and the ultrasonic vibration generating means (the ultrasonic vibrator 16 and the horn 17) is the intermediate transfer belt 2. The tip of the horn 17 is disposed inside the flat nip region. Further, a secondary transfer bias similar to that described above is applied to the repulsive roller 2C from a constant current power source.

一方、用紙Pを挟んでその下方には、二次転写装置20が配設されており、図2の構成例では、二次転写装置20として、二次転写ベルト(ここでは紙搬送を兼ねるので転写搬送ベルトとする)19が設けられており、その内側には駆動ローラ20A、従動ローラ20B、及びテンションローラ20Cの各ローラを持ち、転写搬送ベルト19を駆動している。また、転写搬送ベルト19の内側の中間転写ベルト2と対向する位置には、アースに接地された対向ローラ20Dがベルト裏面に接触して配置されている。   On the other hand, a secondary transfer device 20 is disposed below the sheet P, and in the configuration example of FIG. 2, the secondary transfer device 20 serves as a secondary transfer belt (here, it also serves as paper conveyance). A transfer / conveying belt 19 is provided on the inside of which a driving roller 20A, a driven roller 20B, and a tension roller 20C are provided to drive the transfer / conveying belt 19. Further, at a position facing the intermediate transfer belt 2 inside the transfer conveyance belt 19, an opposing roller 20D that is grounded is disposed in contact with the back surface of the belt.

用紙Pは中間転写ベルト2と転写搬送ベルト19とによりなるフラットニップ部で挟持されて二次転写部に進入する。二次転写電界は、斥力ローラ2Cと対向ローラ20Dの間に発生するため、このローラ間でトナーTの二次転写工程が行われ、同時に超音波振動発生手段の超音波振動子16及びホーン17もこの領域に設けられることでトナー転写の補助効果が最も発揮される。表面にトナーが転写された用紙Pは従動ローラ2D、及び駆動ローラ20Aの曲率、及び図示しない分離除電手段により中間転写ベルト2及び転写搬送ベルト19から分離されて、図1に示した定着装置11に搬送され、定着工程が行われ、プリント出力が完了する。   The paper P is nipped by a flat nip portion formed by the intermediate transfer belt 2 and the transfer conveyance belt 19 and enters the secondary transfer portion. Since the secondary transfer electric field is generated between the repulsive roller 2C and the counter roller 20D, the secondary transfer process of the toner T is performed between the rollers, and at the same time, the ultrasonic vibrator 16 and the horn 17 of the ultrasonic vibration generating means. In this region, the auxiliary effect of toner transfer is most exhibited. The sheet P on which the toner has been transferred is separated from the intermediate transfer belt 2 and the transfer conveying belt 19 by the curvature of the driven roller 2D and the driving roller 20A, and the separation / discharge means (not shown), and the fixing device 11 shown in FIG. The fixing process is performed, and the print output is completed.

本構成例では、前記の用紙Pの凹溝の深さに応じて、超音波振動発生手段の超音波振動子16の出力が切り替えられるように制御されており、検出した凹溝深さが、
(1)溝深さ50μm未満、
(2)溝深さ50μm以上100μm未満、
(3)溝深さ100μm以上150μm未満、
(4)溝深さ150μm以上、
の4段階に応じて、それぞれに適した振動振幅或いは振動速度になるように駆動バイアスの切り替えが行われる。具体的な例としては、上記の(1)〜(4)の凹溝深さ検知領域に対して、それぞれの振動出力を振幅1μm(p−p)、2μm(p−p)、3μm(p−p)、4μm(p−p)とする。
In this configuration example, the output of the ultrasonic vibrator 16 of the ultrasonic vibration generating unit is controlled to be switched according to the depth of the concave groove of the paper P, and the detected concave groove depth is
(1) groove depth less than 50 μm,
(2) Groove depth of 50 μm or more and less than 100 μm,
(3) Groove depth of 100 μm or more and less than 150 μm,
(4) Groove depth of 150 μm or more,
In accordance with these four stages, the drive bias is switched so that the vibration amplitude or vibration speed suitable for each of them is obtained. As a specific example, each vibration output is set to have an amplitude of 1 μm (pp), 2 μm (pp), 3 μm (p -P) 4 μm (pp).

以上のように、本発明では、記録媒体(用紙)Pがエンボス紙等の表面に凹凸のある用紙の場合、この用紙に対して、二次転写部で超音波振動発生手段(超音波振動子16とホーン17)により超音波振動を付与することにより、転写率の向上を図っている。
しかし、超音波振動発生手段(超音波振動子16+ホーン17)の振動速度を上げようとして駆動電圧を大きくし過ぎると、超音波振動発生手段を構成する超音波振動子自体の発熱により特性が劣化してしまい、十分な超音波振動が維持できなくなる等の不具合が発生する。
As described above, in the present invention, when the recording medium (paper) P is a paper having an uneven surface such as an embossed paper, an ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator) The transfer rate is improved by applying ultrasonic vibration by the 16 and the horn 17).
However, if the drive voltage is increased too much in order to increase the vibration speed of the ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator 16 + horn 17), the characteristics deteriorate due to heat generation of the ultrasonic vibrator itself constituting the ultrasonic vibration generating means. As a result, problems such as the inability to maintain sufficient ultrasonic vibration occur.

そこで本発明では、複数の超音波振動発生手段を用い、複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替えて使用する、または複数の超音波振動発生手段の画像担持体に対する接触或いは離間を切り替えて使用することにより、経時においても超音波発生手段の耐久性を維持し、それによって最適な画像品質を維持するものである。   Therefore, in the present invention, a plurality of ultrasonic vibration generating means are used, and the driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means is switched, or the contact or separation of the plurality of ultrasonic vibration generating means with respect to the image carrier is switched. By doing so, the durability of the ultrasonic wave generation means is maintained over time, thereby maintaining the optimum image quality.

より具体的には、本発明では、二次転写部の中間転写ベルト(画像担持体)2の内側で該中間転写ベルト2の移動方向に複数の超音波振動発生手段を並設し、表面粗さ検知センサ18の検出値に応じて、複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替える、または複数の超音波振動発生手段の接触或いは離間のモードを切り替えて、トナー像の転写を行うものである。   More specifically, in the present invention, a plurality of ultrasonic vibration generating means are arranged in parallel in the moving direction of the intermediate transfer belt 2 inside the intermediate transfer belt (image carrier) 2 of the secondary transfer portion, and the surface roughening is performed. The toner image is transferred by switching the driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means or switching the contact or separation mode of the plurality of ultrasonic vibration generating means according to the detection value of the height detection sensor 18. .

図5は本発明の一実施例を示す図であって、二次転写部に複数の超音波振動発生手段を設けた画像形成装置の概略要部構成図である。具体的には図5の構成例では、二次転写部の中間転写ベルト2の内側で該中間転写ベルト2の移動方向に複数の超音波振動発生手段(図5では第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))を並設したものであり、その他の構成は図2と同様である。尚、図5の例では2つの超音波振動発生手段を設けているが、2つに限定されるものではなく、3つ以上並設しても良い。   FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of an essential part of an image forming apparatus provided with a plurality of ultrasonic vibration generating means in a secondary transfer portion. Specifically, in the configuration example of FIG. 5, a plurality of ultrasonic vibration generating means (in FIG. 5, the first ultrasonic vibration is generated inside the intermediate transfer belt 2 of the secondary transfer portion in the moving direction of the intermediate transfer belt 2). Means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) and second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b)) are arranged in parallel, and the other configurations are the same as those in FIG. . In the example of FIG. 5, two ultrasonic vibration generating means are provided, but the number is not limited to two, and three or more may be provided in parallel.

前述の図2の構成例では、表面粗さ検知センサ18で検出した用紙Pの凹溝深さに応じて、1つの超音波振動子16の出力を切り替えていたが、図5の構成例では、複数の超音波振動発生手段(第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))を中間転写ベルト2の内側(裏面側)で、しかも二次転写電界が有効な領域である、斥力ローラ2Cと対向ローラ20Dの間に接触させることで、より大きな振動が得られるようになっている。一例としては、前述の(1)〜(2)の凹溝深さ検知領域に対しては第1の超音波振動発生手段の超音波振動子16aの出力切り替えにより駆動し、(3)〜(4)の凹溝深さ検知領域に対しては、第1の超音波振動発生手段の超音波振動子16aと、第2の超音波振動発生手段の超音波振動子16bを駆動することで、より大きな振動が得られるようにし、転写率のさらなる向上を図っている。尚、その他の作用・動作は図2と同様である。   In the configuration example of FIG. 2 described above, the output of one ultrasonic transducer 16 is switched according to the groove depth of the paper P detected by the surface roughness detection sensor 18, but in the configuration example of FIG. , Intermediate transfer of a plurality of ultrasonic vibration generating means (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a), second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b)) Greater vibration can be obtained by contacting the belt 2 between the repulsive roller 2 </ b> C and the counter roller 20 </ b> D, which is an area where the secondary transfer electric field is effective, on the inner side (back side) of the belt 2. As an example, the groove depth detection region (1) to (2) described above is driven by switching the output of the ultrasonic transducer 16a of the first ultrasonic vibration generating means, and (3) to (3) For the concave groove depth detection region of 4), by driving the ultrasonic vibrator 16a of the first ultrasonic vibration generating means and the ultrasonic vibrator 16b of the second ultrasonic vibration generating means, Greater vibrations can be obtained to further improve the transfer rate. Other actions and operations are the same as those in FIG.

このように、複数の超音波振動発生手段の超音波振動子16a,16bの駆動を切り替えて使用することにより、1つの超音波振動子の稼動時間を短くできるため、経時においても超音波振動子の耐久性を維持し、最適な画像品質を維持することができる。   In this way, since the operation time of one ultrasonic transducer can be shortened by switching the driving of the ultrasonic transducers 16a and 16b of the plurality of ultrasonic vibration generating means, the ultrasonic transducer can be maintained over time. It is possible to maintain the durability and the optimum image quality.

次に、図6、図7は本発明の別の実施例を示す図であって、二次転写部に複数の超音波振動発生手段を接離可能に設けた画像形成装置の概略要部構成図である。
図6、図7に示す実施例では、中間転写ベルト21の内側で該中間転写ベルト2の移動方向に複数の超音波振動発生手段(例えば第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))を並設するとともに、第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b)を、中間転写ベルト21に対して接離可能に設け、記録媒体(用紙)Pの表面粗さを検知する表面粗さ検知センサ18の検出値に応じて、2つの超音波振動発生手段(第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))を、中間転写ベルト21に対して接触、或いは離間させるモードを切り替える構成としたものである。
尚、図6、図7の例では2つの超音波振動発生手段を設けているが、2つに限定されるものではなく、3つ以上並設しても良い。
また、各超音波振動発生手段の接離動作は、超音波振動発生手段の長手方向の両側部を支持する支持部材に上下に可動する機構を設けることにより実施でき、例えば、超音波振動発生手段の支持部材をスプリング等のバネ部材で上下動可能に支持し、モータやソレノイド等で駆動するカムやリンク等を用いて上下動させる機構や、ラック・アンド・ピニオン機構を用いて上下動させる機構等、公知のものが適宜利用できる。
Next, FIGS. 6 and 7 are diagrams showing another embodiment of the present invention, and a schematic configuration of a main part of an image forming apparatus in which a plurality of ultrasonic vibration generating means are provided in a secondary transfer portion so as to be able to contact and separate. FIG.
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of ultrasonic vibration generating means (for example, first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a) in the moving direction of the intermediate transfer belt 2 inside the intermediate transfer belt 21 are used. Horn 17a) and second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b)), and first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) Surface roughness detection for detecting the surface roughness of the recording medium (paper) P by providing second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b) so as to be able to contact and separate from the intermediate transfer belt 21. Two ultrasonic vibration generating means (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator 16a and horn 17a) and second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator 16b) according to the detection value of the sensor 18. And horn 17b)) in the middle Contact with shooting belt 21, or is obtained by a structure for switching the mode to separate.
6 and FIG. 7, two ultrasonic vibration generating means are provided, but the number is not limited to two, and three or more may be provided in parallel.
Further, the contacting / separating operation of each ultrasonic vibration generating means can be performed by providing a vertically movable mechanism on a support member that supports both longitudinal sides of the ultrasonic vibration generating means. For example, the ultrasonic vibration generating means The support member is supported by a spring member such as a spring so that it can move up and down, and a mechanism that moves up and down using a cam, a link, etc. driven by a motor or solenoid, or a mechanism that moves up and down using a rack and pinion mechanism Any known one can be used as appropriate.

図5の構成例では、複数の超音波振動発生手段(第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))を中間転写ベルト21の裏面側で、しかも二次転写電界が有効な領域である、斥力ローラ2Cと対向ローラ20Dの間に接触させていたが、この場合には、経時的に超音波振動子16a,16bの振動特性の劣化、或いは中間転写ベルト2との接触によるホーン17a,17bの磨耗という不具合が発生する可能性がある。   In the configuration example of FIG. 5, a plurality of ultrasonic vibration generating means (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) and second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and The horn 17b)) is brought into contact between the repulsive roller 2C and the counter roller 20D, which is an area where the secondary transfer electric field is effective, on the back side of the intermediate transfer belt 21, but in this case, the horn 17b)) There is a possibility that problems such as deterioration of the vibration characteristics of the ultrasonic transducers 16a and 16b or wear of the horns 17a and 17b due to contact with the intermediate transfer belt 2 may occur.

そこで、図6、図7に示す実施例では、複数設けられた超音波振動発生手段(第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))のいずれか一方(図6では第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a))を中間転写ベルト2に接触させて駆動させ、他方の超音波振動発生手段(第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))は中間転写ベルト2から離間して駆動を停止しておき、所定の時間でモードを切り替えて、図7に示すように、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b)を中間転写ベルト2に接触させて駆動し、第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)は中間転写ベルト2から離間して駆動を停止をする、というように、駆動及び接離動作のモードの切り替えを行うことにより、超音波振動発生手段の経時劣化の不具合を解決できるものである。   Therefore, in the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of ultrasonic vibration generating means (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) and second ultrasonic vibration generation are provided. One of the means (ultrasonic vibrator 16b and horn 17b) (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator 16a and horn 17a) in FIG. 6) is driven in contact with the intermediate transfer belt 2. The other ultrasonic vibration generating means (second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b)) is separated from the intermediate transfer belt 2 and stops driving, and the mode is changed at a predetermined time. As shown in FIG. 7, the second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b) is driven in contact with the intermediate transfer belt 2 to drive the first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic wave). Sonic transducer 16a and horn 17a To the stop to drive away from the intermediate transfer belt 2, and so on, by switching the modes of the drive and contact and separation operation, but can solve the problem of aging of the ultrasonic vibration generating means.

すなわち、本実施例では、前記の用紙Pの凹溝の深さに応じて、異なる超音波振動子16を当接させるように制御されており、検出した紙の凹溝深さが、
(1)溝深さ100μm未満、
(2)溝深さ100μm以上、
の2段階に応じて、それぞれに適した異なる超音波振動発生手段(第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))の切り替えが行われるようにしており、具体的な実施例としては、(1)の凹溝深さ検知領域に対しては、図6に示すように第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)を接触させて、振動出力を振幅1〜2μm(p−p)とし、(2)の凹溝深さ検知領域に対しては、図7に示すように第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b)を接触させて振動出力を振幅3〜4μm(p−p)とする。
That is, in this embodiment, control is performed so that different ultrasonic transducers 16 are brought into contact with each other according to the depth of the groove of the paper P, and the detected groove depth of the paper is
(1) Groove depth less than 100 μm,
(2) Groove depth of 100 μm or more,
The different ultrasonic vibration generating means (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) and second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibration) suitable for each of the two stages The child 16b and the horn 17b)) are switched, and as a specific example, the first superstructure is detected as shown in FIG. The sonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) are brought into contact with each other so that the vibration output has an amplitude of 1 to 2 [mu] m (pp). As shown in FIG. 2, the second ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16b and horn 17b) is brought into contact with each other so that the vibration output has an amplitude of 3 to 4 μm (pp).

このように、複数の超音波振動発生手段を接触或いは離間で切り替えて使用することにより、出力の切り替えと同時に1つの超音波振動発生手段(超音波振動子)の稼動時間を短くできるため、経時においても超音波振動子の耐久性を維持し、最適な画像品質を維持することができる。   In this way, by using a plurality of ultrasonic vibration generating means by switching between contact or separation, the operating time of one ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator) can be shortened simultaneously with output switching. In this case, it is possible to maintain the durability of the ultrasonic transducer and maintain the optimum image quality.

本発明においては、図6、図7に示す構成の場合にも、図5と同様に複数の超音波振動発生手段(第1の超音波振動発生手段(超音波振動子16aとホーン17a)と、第2の超音波振動発生手段(超音波振動子16bとホーン17b))を中間転写ベルト2の裏面に同時に接触させて駆動させることができるが、このような場合においては、同じ周波数帯にて駆動すると位相差が発生した場合、振動が逆位相でキャンセルされてしまう可能性がある。すなわち、複数の超音波振動発生手段を中間転写ベルト2の裏面に同時に接触して使用する場合に、超音波振動素子16a,16bの共振周波数が同じ特性の場合には、用紙Pに対する振動特性が逆位相でキャンセルされてしまい、転写効率が低下してしまう等の不具合が発生する場合がある。
そこで複数の超音波振動発生手段を同時に使用する場合には、複数の超音波振動発生手段の超音波振動子16a,16bの共振周波数は、異なる特性のものを用いるのが望ましい。
In the present invention, a plurality of ultrasonic vibration generating means (first ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducer 16a and horn 17a) and The second ultrasonic vibration generating means (the ultrasonic transducer 16b and the horn 17b) can be driven by simultaneously contacting the back surface of the intermediate transfer belt 2, but in such a case, the same frequency band is used. If a phase difference occurs when driven, vibrations may be canceled in the opposite phase. That is, when a plurality of ultrasonic vibration generating means are used in contact with the back surface of the intermediate transfer belt 2 at the same time, if the ultrasonic vibration elements 16a and 16b have the same resonance frequency, the vibration characteristics for the paper P are In some cases, the phase is canceled in the opposite phase, and the transfer efficiency is reduced.
Therefore, when a plurality of ultrasonic vibration generating means are used at the same time, it is desirable that the resonance frequencies of the ultrasonic transducers 16a and 16b of the plurality of ultrasonic vibration generating means have different characteristics.

このように、複数の超音波振動発生手段の超音波振動子16a,16bが異なる周波数特性を有していることにより、複数の超音波振動発生手段を中間転写ベルト2の裏面に同時に接触して使用する場合でも、複数の超音波振動発生手段の用紙Pに対する振動特性が逆位相でキャンセルされてしまうことがないため、経時においても常に最適な画像品質を維持することができる。   Thus, since the ultrasonic transducers 16a and 16b of the plurality of ultrasonic vibration generating means have different frequency characteristics, the plurality of ultrasonic vibration generating means are simultaneously brought into contact with the back surface of the intermediate transfer belt 2. Even when used, the vibration characteristics of the plurality of ultrasonic vibration generating means with respect to the paper P are not canceled out of phase, so that the optimum image quality can always be maintained over time.

以上、本発明の実施例として、中間転写ベルトから記録媒体(用紙)にトナー像を転写する二次転写部の構成及び転写方法について説明したが、本発明は、特に二次転写部に限定するものではなく、ベルト状の感光体(感光体ベルト)等の画像担持体を用いた画像形成システムにおける紙転写部にも同様に適用することができる。
すなわち、画像担持体である感光体ベルト上に帯電、露光、現像のプロセスを経て形成したトナー像を、直接記録媒体(用紙)に転写する画像形成装置にも本発明を同様に適用することができ、具体例としては、図6に示す中間転写ベルト2を感光体ベルトに置き換え、各色の画像形成ステーションに代えて、帯電装置と光書込み装置及び現像装置を配置すれば、直接転写方式の画像形成装置の構成となり、紙転写部において、感光体ベルトの内側に複数の超音波振動発生手段(超音波振動子とホーン)を並設し、上記の実施例と同様に表面粗さ検知センサ18の検出結果に応じて複数の超音波振動発生手段(超音波振動子とホーン)の駆動や接離動作を制御することにより、同様の効果を得ることができる。
As described above, the configuration and the transfer method of the secondary transfer unit that transfers the toner image from the intermediate transfer belt to the recording medium (paper) have been described as examples of the present invention. However, the present invention is particularly limited to the secondary transfer unit. In addition, the present invention can be similarly applied to a paper transfer unit in an image forming system using an image carrier such as a belt-like photoreceptor (photoreceptor belt).
That is, the present invention can be similarly applied to an image forming apparatus that directly transfers a toner image formed on a photosensitive belt, which is an image carrier, through a process of charging, exposure, and development to a recording medium (paper). As a specific example, if the intermediate transfer belt 2 shown in FIG. 6 is replaced with a photosensitive belt, and a charging device, an optical writing device, and a developing device are arranged in place of the image forming stations of the respective colors, the direct transfer type image is obtained. In the paper transfer unit, a plurality of ultrasonic vibration generating means (ultrasonic vibrator and horn) are arranged in parallel in the paper transfer portion, and the surface roughness detection sensor 18 is provided in the same manner as in the above embodiment. The same effect can be obtained by controlling the driving and contacting / separating operations of a plurality of ultrasonic vibration generating means (ultrasonic transducers and horns) according to the detection result.

以上説明したように、本発明は画像担持体(感光体または中間転写体)から用紙等の記録媒体にトナー像を転写する転写部のトナー転写補助に特徴を有するものであるが、本発明の別の応用分野としては、超音波振動を用いたウェルドマシンや、画像形成装置において超音波振動を用いたトナークリーニング補助にも応用できるものである。   As described above, the present invention is characterized by assisting toner transfer in a transfer section that transfers a toner image from an image carrier (photosensitive body or intermediate transfer body) to a recording medium such as paper. As another application field, it can be applied to a welding machine using ultrasonic vibration and toner cleaning assistance using ultrasonic vibration in an image forming apparatus.

1:カラー複写機(画像形成装置)
1A:画像形成部
1B:給紙部
1B1:給紙トレイ
1B2:搬送ローラ対
1B3:レジストローラ対
1C:原稿搬送部
1D:スキャナ部
2:中間転写ベルト(中間転写体(画像担持体))
2A:従動ローラ
2B:駆動ローラ
2C:斥力ローラ
2D:従動ローラ
3Y,3M,3C,3B:感光体
4Y,4M,4C,4B:帯電装置
5:書き込み装置
6Y,6M,6C,6B:現像装置
7Y,7M,7C,7B:一次転写装置
8Y,8M,8C,8B:感光体のクリーニング装置
9A:搬送ベルト
9B:従動ローラ
9C:搬送駆動ローラ
10:中間転写ベルトのクリーニング装置
11:定着装置
12:排出ローラ
13:排出トレイ
14:テンションローラ
15:レジストローラ対
16(16a,16b):超音波振動子(超音波振動発生手段)
17(17a,17b):ホーン(超音波振動発生手段)
18:表面粗さ検知センサ(表面粗さ検知手段)
19:転写搬送ベルト
20:二次転写装置
20A:駆動ローラ
20B:従動ローラ
20C:テンションローラ
20D:対向ローラ
22:スリット
P:用紙(記録媒体)
T:トナー
1: Color copier (image forming device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A: Image formation part 1B: Paper feed part 1B1: Paper feed tray 1B2: Pair of conveyance rollers 1B3: Pair of registration rollers 1C: Document conveyance part 1D: Scanner part 2: Intermediate transfer belt (intermediate transfer body (image carrier))
2A: driven roller 2B: driving roller 2C: repulsive roller 2D: driven roller 3Y, 3M, 3C, 3B: photoconductor 4Y, 4M, 4C, 4B: charging device 5: writing device 6Y, 6M, 6C, 6B: developing device 7Y, 7M, 7C, 7B: Primary transfer device 8Y, 8M, 8C, 8B: Photoconductor cleaning device 9A: Conveyor belt 9B: Driven roller 9C: Conveyance drive roller 10: Intermediate transfer belt cleaning device 11: Fixing device 12 : Discharge roller 13: discharge tray 14: tension roller 15: pair of registration rollers 16 (16a, 16b): ultrasonic vibrator (ultrasonic vibration generating means)
17 (17a, 17b): Horn (Ultrasonic vibration generating means)
18: Surface roughness detection sensor (surface roughness detection means)
19: transfer conveyor belt 20: secondary transfer device 20A: drive roller 20B: driven roller 20C: tension roller 20D: counter roller 22: slit P: paper (recording medium)
T: Toner

特開昭52−126230号公報JP-A 52-126230 特開平4−234077号公報JP-A-4-234077 US4363992公報US4363632

Claims (11)

画像担持体で担持したトナー像を転写部で記録媒体に転写する画像転写方法において、
前記記録媒体の表面粗さを検知する表面粗さ検知手段と、
前記転写部の前記画像担持体の内側に配置される複数の超音波振動発生手段とを設け、
前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて前記複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替えて、トナー像の転写を行うことを特徴とする画像転写方法。
In an image transfer method for transferring a toner image carried by an image carrier to a recording medium at a transfer unit,
Surface roughness detection means for detecting the surface roughness of the recording medium;
A plurality of ultrasonic vibration generating means disposed inside the image carrier of the transfer unit,
An image transfer method, wherein a toner image is transferred by switching driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means according to a detection value of the surface roughness detecting means.
請求項1に記載の画像転写方法において、
前記複数の超音波振動発生手段は、前記画像担持体に対して接離可能に設け、前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて、前記複数の超音波振動発生手段を前記画像担持体に対して接触或いは離間させることを特徴とする画像転写方法。
The image transfer method according to claim 1,
The plurality of ultrasonic vibration generating means are provided so as to be able to come into contact with and separate from the image carrier, and the plurality of ultrasonic vibration generating means are attached to the image carrier according to the detection value of the surface roughness detecting means. An image transfer method, characterized in that the image transfer method is characterized in that the image is transferred to or separated from the image transfer.
請求項1または2に記載の画像転写方法において、
前記超音波振動発生手段は、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記画像担持体の内側に接触して前記超音波振動子からの振動を伝達するホーンとを有することを特徴とする画像転写方法。
The image transfer method according to claim 1 or 2,
The ultrasonic vibration generating means includes an ultrasonic vibrator that generates ultrasonic vibration, and a horn that contacts the inside of the image carrier and transmits the vibration from the ultrasonic vibrator. Image transfer method.
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の画像転写方法において、
前記複数の超音波振動発生手段は、異なる周波数特性を有していることを特徴とする画像転写方法。
In the image transfer method according to any one of claims 1 to 3,
The image transfer method, wherein the plurality of ultrasonic vibration generating means have different frequency characteristics.
画像担持体で担持したトナー像を転写部で記録媒体に転写して、該記録媒体に画像を形成する画像形成方法において、
請求項1乃至4のいずれか一つに記載の画像転写方法を用いたことを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method in which a toner image carried by an image carrier is transferred to a recording medium by a transfer unit, and an image is formed on the recording medium.
An image forming method using the image transfer method according to claim 1.
画像担持体で担持したトナー像を記録媒体に転写する転写部を有する画像形成装置において、
前記記録媒体の表面粗さを検知する表面粗さ検知手段と、
前記転写部の前記画像担持体の内側に配置された複数の超音波振動発生手段とを有し、
前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて前記複数の超音波振動発生手段の駆動を切り替えて、トナー像の転写を行うことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus having a transfer unit for transferring a toner image carried by an image carrier to a recording medium,
Surface roughness detection means for detecting the surface roughness of the recording medium;
A plurality of ultrasonic vibration generating means disposed inside the image carrier of the transfer unit,
An image forming apparatus, wherein toner images are transferred by switching driving of the plurality of ultrasonic vibration generating means according to a detection value of the surface roughness detecting means.
請求項6に記載の画像形成装置において、
前記複数の超音波振動発生手段は、前記画像担持体に対して接離可能に設けられており、前記表面粗さ検知手段の検出値に応じて、前記複数の超音波振動発生手段を、前記画像担持体に対して接触或いは離間させるモードを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6.
The plurality of ultrasonic vibration generating means are provided so as to be able to come into contact with and separate from the image carrier, and the plurality of ultrasonic vibration generating means are selected according to the detection value of the surface roughness detecting means. An image forming apparatus, wherein a mode for contacting or separating the image carrier is switched.
請求項6または7に記載の画像形成装置において、
前記超音波振動発生手段は、超音波振動を発生する超音波振動子と、前記画像担持体の内側に接触して前記超音波振動子からの振動を伝達するホーンとを有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6 or 7,
The ultrasonic vibration generating means includes an ultrasonic vibrator that generates ultrasonic vibration, and a horn that contacts the inside of the image carrier and transmits the vibration from the ultrasonic vibrator. Image forming apparatus.
請求項6乃至8のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記複数の超音波振動発生手段は、異なる周波数特性を有していることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The image forming apparatus, wherein the plurality of ultrasonic vibration generating means have different frequency characteristics.
請求項6乃至9のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
感光体と、該感光体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記感光体からトナー像が一次転写される無端ベルト状の中間転写体と、該中間転写体から記録媒体にトナー像を転移させる二次転写部を有し、
前記画像担持体は前記中間転写体であり、前記二次転写部の前記中間転写体の内側で該中間転写体の移動方向に複数の超音波振動発生手段を並設したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 9,
A photoreceptor, image forming means for forming a toner image on the photoreceptor, an endless belt-shaped intermediate transfer body on which the toner image is primarily transferred from the photoreceptor, and a toner image from the intermediate transfer body to a recording medium; Having a secondary transfer part to transfer,
The image carrying member is the intermediate transfer member, and a plurality of ultrasonic vibration generating means are arranged in parallel in the moving direction of the intermediate transfer member inside the intermediate transfer member of the secondary transfer unit. Forming equipment.
請求項6乃至9のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
無端ベルト状の感光体と、該感光体上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記感光体から記録媒体にトナー像を転移させる転写部を有し、
前記画像担持体は前記感光体であり、
前記転写部の前記感光体の内側で該感光体の移動方向に複数の超音波振動発生手段を並設したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 9,
An endless belt-shaped photoreceptor, image forming means for forming a toner image on the photoreceptor, and a transfer unit for transferring the toner image from the photoreceptor to a recording medium,
The image carrier is the photoreceptor;
An image forming apparatus comprising a plurality of ultrasonic vibration generating means arranged in parallel in the moving direction of the photoconductor inside the photoconductor of the transfer section.
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