JP2014228574A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ベルト状の像担持体と転写部材との当接による転写ニップにおいて、ニップ内に挟み込んだ記録材に対して像担持体の表面上のトナー像を転写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 on a surface of an image carrier to a recording material sandwiched in the nip by a contact between a belt-like image carrier and a transfer member.
ベルト状の像担持体のトナー像を担持している面に当接して転写ニップを形成する転写部材と、転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して像担持体上のトナー像を転写するための電圧又は電流を出力する電源を備えた画像形成装置として、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載の画像形成装置は、周知の電子写真プロセスにより、像担持体となるドラム状の感光体の表面にトナー像を形成する。感光体には、像担持体であり中間転写体でもある無端状の中間転写ベルトを当接させて転写ニップを形成している。そして、転写ニップにおいて、感光体上のトナー像を中間転写ベルトに転写する。中間転写ベルトに対しては、二つの転写部材の内の一方の転写部材となるニップ形成ローラ(2次転写ローラ)を当接させている。中間転写ベルトのループ内には、2次転写裏面ローラ(2次転写対向ローラ)を配設し、この2次転写裏面ローラとニップ形成ローラとの間に中間転写ベルトを挟み込んで、転写ニップを形成している。一般にループ内側の2次転写裏面ローラはアース接続されているのに対し、ループ外のニップ形成ローラに対しては電源から電圧または電流の供給している。これにより、2次転写裏面ローラとニップ形成ローラとの間、すなわち転写ニップに、トナー像を2次転写裏面ローラ側からニップ形成ローラ側に静電移動させる転写電界を形成している。そして、中間転写ベルト上のトナー像に同期させるタイミングで転写ニップ内に送り込んだ記録材に対して、転写電界やニップ圧の作用により、中間転写ベルト上のトナー像を転写する。 To transfer the toner image on the image carrier to a transfer member that forms a transfer nip by contacting the surface of the belt-like image carrier that carries the toner image, and a recording material sandwiched in the transfer nip As an image forming apparatus provided with a power supply that outputs a voltage or current of the above, the one described in Patent Document 1 is known. The image forming apparatus described in Patent Document 1 forms a toner image on the surface of a drum-shaped photoreceptor serving as an image carrier by a known electrophotographic process. An endless intermediate transfer belt, which is an image carrier and an intermediate transfer member, is brought into contact with the photosensitive member to form a transfer nip. In the transfer nip, the toner image on the photoconductor is transferred to the intermediate transfer belt. A nip forming roller (secondary transfer roller) serving as one of the two transfer members is brought into contact with the intermediate transfer belt. A secondary transfer back roller (secondary transfer counter roller) is disposed in the loop of the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt is sandwiched between the secondary transfer back roller and the nip forming roller so as to form a transfer nip. Forming. Generally, the secondary transfer back roller on the inner side of the loop is connected to the ground, while the nip forming roller outside the loop is supplied with voltage or current from a power source. Thus, a transfer electric field for electrostatically moving the toner image from the secondary transfer back roller side to the nip forming roller side is formed between the secondary transfer back roller and the nip forming roller, that is, in the transfer nip. Then, the toner image on the intermediate transfer belt is transferred to the recording material fed into the transfer nip at a timing synchronized with the toner image on the intermediate transfer belt by the action of a transfer electric field or nip pressure.
かかる構成において、記録材に対して像担持体上のトナー像を転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向のバイアスと、転写方向の電圧と逆極性のバイアスとが交互に切り替わるようなバイアスを用いる、いわゆるAC転写を用いる場合、直流のみのバイアスを印加するDC転写の場合よりも、高い電圧がかかるため、白ポチなどの放電画像が転写ニップ内で発生してしまう。
この白ポチ画像は、記録材が送り込まれる転写ニップ内での局所的な放電によって発生する。一般に、ベルト状の像担持体となる中間転写ベルトの基材は、絶縁性の物質で作成されるが、記録材に転写電界を印加するためにはある程度電気抵抗を下げる必要があり、カーボン等を分散含有させることが多い。しかし絶縁性の基材の中に導電性を有するものを分散させるため、抵抗の低い個所と高い個所がベルト上に存在することになる。このため、高電圧が印加された場合、局所的に抵抗が低い個所の表面電位がその他の個所よりも高くなり、そこから局所的な放電が発生することになる。
In this configuration, when transferring the toner image on the image carrier to the recording material, a bias in the transfer direction for transferring the toner image from the image carrier side to the recording material side, and a bias having a polarity opposite to the voltage in the transfer direction. When using a so-called AC transfer using a bias that alternately switches between the two, a higher voltage is applied than in the case of a DC transfer in which only a direct current bias is applied, so a discharge image such as white spots is generated in the transfer nip. Resulting in.
This white spot image is generated by local discharge in the transfer nip into which the recording material is fed. In general, the base material of the intermediate transfer belt, which is a belt-shaped image carrier, is made of an insulating material. However, in order to apply a transfer electric field to a recording material, it is necessary to lower the electrical resistance to some extent, such as carbon. In many cases. However, in order to disperse the conductive material in the insulative base material, the low resistance portion and the high resistance portion exist on the belt. For this reason, when a high voltage is applied, the surface potential at a location where the resistance is locally low becomes higher than at other locations, and a local discharge is generated therefrom.
本発明は、転写ニップ内での局所的な放電を抑えることで、白ポチなどの放電画像の発生を防止することを、その目的とする。 An object of the present invention is to prevent the occurrence of discharge images such as white spots by suppressing local discharge in the transfer nip.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、ベルト状の像担持体にトナー像を担持している面に当接して転写ニップを形成する転写部材と、転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して像担持体上のトナー像を転写するためのバイアスを出力する電源とを有し、バイアスは、記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向のバイアスと、転写方向の電圧と逆極性のバイアスとが交互に切り替わる画像形成装置において、ベルト状の像担持体を少なくとも2層以上の層構成としたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a transfer member that forms a transfer nip in contact with a surface carrying a toner image on a belt-like image carrier, and is sandwiched in the transfer nip. A power source that outputs a bias for transferring the toner image on the image carrier to the recording material, and the bias is used when the toner image on the image carrier is transferred to the recording material. In an image forming apparatus in which a bias in a transfer direction for transferring an image from the image carrier side to a recording material side and a bias having a polarity opposite to the voltage in the transfer direction are switched alternately, at least two layers of belt-like image carriers are provided. It is characterized by having a configuration.
本発明によれば、記録材に対して像担持体上のトナー像を転写する際に、トナー像を像担持体側から記録材側に転写させる転写方向のバイアスと、転写方向の電圧と逆極性のバイアスとが交互に切り替わるようなバイアスを用いる場合、直流のみのバイアスを用いる場合よりも高い電圧がかかるため、白ポチなどの放電画像が出てしまうが、ベルト状の像担持体を少なくとも2層化することで、ベルト層の界面を通過する抵抗が上昇するため、放電をブロックし、転写ニップ内での局所的な放電を抑える事ができ、白ポチなどの放電画像の発生を防止することができる。 According to the present invention, when transferring the toner image on the image carrier to the recording material, the bias in the transfer direction for transferring the toner image from the image carrier side to the recording material side, and the polarity opposite to the voltage in the transfer direction When using a bias that alternates with the bias of the current, a higher voltage is applied than when using a direct current bias, and a discharge image such as a white spot appears. However, at least two belt-shaped image carriers are required. By layering, the resistance that passes through the interface of the belt layer increases, so that the discharge can be blocked and local discharge in the transfer nip can be suppressed, and the occurrence of discharge images such as white spots is prevented. be able to.
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお各図面において、同一部材又は同一機能を有する部材には、基本的には同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。
図1は、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ(以下、単に「プリンタ」という)の実施形態を示す概略構成図である。同図において、プリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、転写装置としての転写ユニット30と、光書込ユニット80と、定着装置90と、給紙カセット100と、レジストローラ対101と、制御手段となる制御部60とを備えている。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same member or a member having the same function is basically denoted by the same reference numeral, and redundant description is appropriately omitted.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electrophotographic color printer (hereinafter simply referred to as “printer”) as an image forming apparatus to which the present invention is applied. In the figure, the printer includes four
4つの画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、画像形成物質として、互いに異なる色のY、M、C、Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Kトナー像を形成するための画像形成ユニット1Kを例に説明すると、このユニットは、像担持体たるドラム状の感光体2K、ドラムクリーニング装置3K、除電装置(不図示)、帯電装置6K、現像装置8K等を備えている。画像形成ユニット1Kは、これら構成要素が共通のケーシングに保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着可能とされていて、それら構成要素を同時に交換可能に構成されている。
The four
感光体2Kは、ドラム状の基体の表面上に有機感光層が形成されたものであって、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置6Kは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ7Kを感光体2Kに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ7Kと感光体2Kとの間に放電を発生させることで、感光体2Kの表面を一様帯電させる。本プリンタでは、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電させる。より詳しくは、約−650[V]に一様に帯電させる。本形態において、帯電バイアスには直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ7Kは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体2Kに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる帯電方式を採用してもよい。
The
帯電装置6Kで一様帯電せしめられた感光体2Kの表面は、光書込ユニット80から発せられるレーザー光によって光走査されてK用の静電潜像を担持する。K用の静電潜像の電位は約−100[V]である。このK用の静電潜像は、図示しないKトナーを用いる現像装置8Kによって現像されてKトナー像になる。そして、後述する中間転写体でありベルト状の像担持体たる中間転写ベルト31上に1次転写される。中間転写ベルト31は、無端のベルト部材で構成されている。
The surface of the photoreceptor 2 </ b> K uniformly charged by the charging device 6 </ b> K is optically scanned by a laser beam emitted from the
ドラムクリーニング装置3Kは、1次転写工程(後述する1次転写ニップ)を経た後の感光体2Kの表面に付着している転写残トナーを除去するものである。ドラムクリーニング装置3Kは、回転駆動されるクリーニングブラシローラ4K、片持ち支持された状態で自由端を感光体2Kに当接させるクリーニングブレードなどを有している。ドラムクリーニング装置3Kは、回転するクリーニングブラシローラ4Kで転写残トナーを感光体2K表面から掻き取り、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体2K表面から掻き落とす。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりもドラム回転方向下流側に向けるカウンタ方向で感光体2Kに当接させている。
The drum cleaning device 3K removes transfer residual toner adhering to the surface of the
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置3Kによってクリーニングされた後の感光体2Kの残留電荷を除電する。この除電により、感光体2Kの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
The static eliminator neutralizes the residual charge on the
現像装置8Kは、現像剤担持体となる現像ロール9Kを内包する現像部と、図示しないK現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部とを有している。現像剤搬送部には、複数の搬送部材としてのスクリュウ部材が配置されていて、各スクリュウ部材が回転することで、Kトナーを撹拌しながら、現像ロール9Kの回転軸線方向に沿って移動させて、現像ロール9Kの表面に対してK現像剤を供給する。
現像装置8Kには、ケーシングの下壁には図示しないトナー濃度センサが設けられており、K現像剤中のKトナーの濃度を検知する。Kトナー濃度センサとしては、透磁率センサからなるものが用いられている。Kトナーと磁性キャリアとを含有する所謂二成分のK現像剤の透磁率は、Kトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサは、Kトナー濃度を検知していることになる。
The developing device 8K includes a developing unit that includes a developing
The developing device 8K is provided with a toner concentration sensor (not shown) on the lower wall of the casing, and detects the concentration of K toner in the K developer. As the K toner density sensor, a sensor composed of a magnetic permeability sensor is used. Since the magnetic permeability of a so-called two-component K developer containing K toner and a magnetic carrier has a correlation with the K toner concentration, the magnetic permeability sensor detects the K toner concentration.
このプリンタには、Y、M、C、K用の現像装置内にY、M、C、Kの各色のトナーをそれぞれ個別に補給するための図示しないY、M、C、K用のトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部60は、そのRAMに、Y、M、C、K用のトナー濃度検知センサからの出力電圧値の目標値であるY、M、C、K用のVtrefを記憶している。Y、M、C、K用のトナー濃度検知センサからの各出力電圧値と、Y、M、C、K用のVtrefとの差がそれぞれ所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけY、M、C、K用のトナー補給手段を駆動する。これにより、Y、M、C、K用の現像装置内にY、M、C、Kのトナーが補給される。
In this printer, Y, M, C, and K toner supply units (not shown) for individually supplying Y, M, C, and K toners into the Y, M, C, and K developing devices, respectively. Means are provided. Then, the
現像ロール9Kは、K現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体2Kに対向する現像領域に搬送するものである。現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体2Kの静電潜像よりも大きく、且つ感光体2Kの一様帯電電位よりも小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体2Kの静電潜像との間には、現像スリーブ上のKトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体2Kの地肌部との間には、現像スリーブ上のKトナーをスリーブ表面に向けて移動させる非現像ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び非現像ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のKトナーが感光体2Kの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をKトナー像に現像する。
The developing
先に示した図1において、Y、M、C用の画像形成ユニット1Y、1M、1Cにおいても、K用の画像形成ユニット1Kと同様にして、感光体2Y、2M、2C上にY、M、Cのトナー像がそれぞれ形成される。
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット80が配設されている。この光書込ユニット80は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオード等の光源から発したレーザー光により、感光体2Y、2M、2C、2Kを光走査する。この光走査により、感光体2Y、2M、2C、2K上にY、M、C、K用の静電潜像が形成される。具体的には、感光体2Yの一様帯電した表面の全域のうち、レーザー光が照射された箇所は、電位を減衰せしめる。これにより、レーザー照射箇所の電位が、それ以外の箇所(地肌部)の電位よりも小さい静電潜像となる。なお、光書込ユニット80は、光源から発したレーザー光Lを、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光しながら、複数の光学レンズやミラーを介して各感光体に照射するものである。光書込ユニット80としては、LEDアレイの複数のLEDから発したLED光によって感光体2Y、2M、2C、2K上に光書込を行うものを採用してもよい。
In FIG. 1 described above, the Y, M, and C
Above the
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの下方には、無端状の中間転写ベルト31を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動させる転写ユニット30が配設されている。転写ユニット30は、像担持体たる中間転写ベルト31の他に、駆動ローラ32、2次転写裏面ローラ33と、クリーニングバックアップローラ34、4つの1次転写部材となる1次転写ローラ35Y、35M、35C、35K、転写部材としてのニップ形成ローラ36、ベルトクリーニング装置37を備えている。
Below the
無端状の中間転写ベルト31は、そのループ内側に配設された駆動ローラ32、2次転写裏面ローラ33、クリーニングバックアップローラ34、及び4つの1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kによって張架されている。そして、本形態では図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ32の回転力により、図1において反時計回り方向に無端移動せしめられる。
The endless
1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kは、無端移動せしめられる中間転写ベルト31をそれぞれ感光体2Y、2M、2C、2Kとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト31のおもて面と、感光体2Y、2M、2C、2Kとが当接するY、M、C、K用の1次転写ニップが形成されている。1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kには、図示しない1次転写バイアス電源によってそれぞれ1次転写バイアスが印加されている。これにより、感光体2Y、2M、2C、2K上のY、M、C、Kの各トナー像と、1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kとの間に転写電界が形成される。Y用の感光体2Yの表面に形成されたYトナーは、感光体2Yの回転に伴ってY用の1次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体2Y上から中間転写ベルト31上に移動して1次転写される。
このようにしてYトナー像が1次転写された中間転写ベルト31は、その後、M、C、K用の1次転写ニップを順次通過する。そして、感光体2M、2C、2K上のM、C、Kのトナー像が、Yトナー像上に順次重ね合わせて1次転写される。この重ね合わせの1次転写により、中間転写ベルト31上には4色重ね合わせのトナー像が形成される。
The
The
1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kは、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備する弾性ローラで構成されている。1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kは、感光体2Y、2M、2C、2Kの軸心に対し、それぞれの軸心を、約2.5[mm]づつベルト移動方向下流側にずらした位置を占めるように配設されている。本プリンタでは、このような1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kに対して、1次転写バイアスを定電流制御で印加する。なお、1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを1次転写部材として採用してもよい。
The
ニップ形成ローラ36は、中間転写ベルト31のループ外側に配設されており、ループ内側の2次転写裏面ローラ33との間に中間転写ベルト31を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト31のおもて面と、ニップ形成ローラ36とが当接する2次転写ニップ(転写ニップ)Nが形成されている。図1、図2に示す例では、ニップ形成ローラ36は接地(アース)されているのに対し、2次転写裏面ローラ33は、電源39によって直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスからなる2次転写バイアスが印加される。これにより、2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36との間に、マイナス極性のトナーを2次転写裏面ローラ33側からニップ形成ローラ36側に向けて静電移動させる2次転写電界が形成される。電源39が出力する重畳バイアスの交流成分および直流成分は、それぞれ定電流制御してもよいし、定電圧制御してもよい。
The nip forming
2次転写裏面ローラ33は、芯金33aと、芯金33a上にソリッドゴム層33bが形成されたソリッドゴムローラとして構成されている。ソリッドゴム層33bには、カーボンが分散されている。2次転写裏面ローラ33は、中間転写ベルト31を介してもう一方の転写部材となるニップ形成ローラ36に対向するとともに、中間転写ベルト31の裏面に接触して設けられている。ニップ形成ローラ36は、ローラ芯金36a上にソリッドゴム層が形成されたソリッドゴムローラとして構成されている。ニップ形成ローラ36としては、図3に示すように、ローラ芯金36a上にスポンジ層が形成されたスポンジローラとして構成されたものでもよい。
The secondary transfer back
図2において、電源39によって直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスが2次転写バイアスとして印加される2次転写裏面ローラ33と、接地されているニップ形成ローラ36との間には、中間転写ベルト31を介して2次転写電流が流れる。
2次転写ニップN内に挟み込んだ記録材Pに対して中間転写ベルト31上のトナー像を転写するために2次転写バイアスを出力する電源39は、直流電源と交流電源とを有している。電源39は、2次転写バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを出力する構成とされている。本形態では、図1に示すように、2次転写バイアスを2次転写裏面ローラ33に印加しつつ、ニップ形成ローラ36を接地している。本形態において、電源39は、直流電圧に交流電圧を重畳せしめた重畳バイアスを2次転写裏面ローラ33へ出力する。
In FIG. 2, there is an intermediate between a secondary transfer back
A
2次転写ニップNに対する2次転写バイアスの供給形態としては様々あるが、電源形態としては、電源39のように「直流電圧+交流電圧」を供給できるものや、「直流電圧」と「交流電圧」とを個別に供給できるもの、「直流電圧+交流電圧」と「直流電圧」を1つの電源で切替えて供給できるものなど、その供給形態に対応させて適宜選択して用いればよい。
There are various forms of supply of the secondary transfer bias to the secondary transfer nip N. As the form of power supply, the
図1に示すように、転写ユニット30の下方には、記録材Pを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット100が配設されている。給紙カセット100は、紙束の一番上の記録材Pに給紙ローラ100aを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録材Pを給紙路に向けて送り出す。給紙路の末端付近には、レジストローラ対101が配設されている。
レジストローラ対101は、給紙カセット100から送り出された記録材Pをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止する。そして、挟み込んだ記録材Pを2次転写ニップN内で中間転写ベルト31上の4色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開し、記録材Pを2次転写ニップNに向けて送り出す。
2次転写ニップNで記録材Pに密着せしめられた中間転写ベルト31上の4色重ね合わせトナー像は、2次転写電界やニップ圧の作用によって記録材P上に一括2次転写され、記録材Pの白色と相まってフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録材Pは、2次転写ニップNを通過すると、ニップ形成ローラ36や中間転写ベルト31から曲率分離する。
As shown in FIG. 1, below the
The
The four-color superimposed toner image on the
図1に示すように、2次転写ニップNを通過した後の中間転写ベルト31には、記録材Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは中間転写ベルト31のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置37によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト31のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ34は、ベルトクリーニング装置37によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップするものである。
As shown in FIG. 1, untransferred toner that has not been transferred to the recording material P adheres to the
2次転写ニップNよりも記録材搬送方向下流側となる図1中右側方には、定着装置90が配設されている。定着装置90は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ91と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ92とによって定着ニップを形成している。定着装置90内に送り込まれた記録材Pは、未定着トナー像の担持面を定着ローラ91に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化されて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置90内から排出された記録材Pは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
A fixing device 90 is disposed on the right side in FIG. 1, which is downstream of the secondary transfer nip N in the recording material conveyance direction. The fixing device 90 forms a fixing nip with a fixing
図5は、図1に示したプリンタの制御系の一部を示すブロック図である。同図において、転写バイアス出力手段の一部を構成する制御部60は、演算手段たるCPU60a(Central Processing Unit)、不揮発性メモリたるRAM60c(Random Access Memory)、一時記憶手段たるROM60b(Read Only Memory)、フラッシュメモリ60d等を有している。プリンタ全体の制御を司る制御部60には、様々な構成機器やセンサ類が通信可能に電気的に接続されているが、図5においては、本プリンタの特徴的な構成に関連する構成機器だけを示している。
FIG. 5 is a block diagram showing a part of the control system of the printer shown in FIG. In the figure, a
1次転写電源81(Y、M、C、K)は、1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kに印加するための1次転写バイアスを出力するものである。2次転写用の電源39は、2次転写ニップNに供給する2次転写バイアスを出力するものである。本形態では、2次転写裏面ローラ33に印加するための2次転写バイアスを出力する。この電源39は、制御部60とともに転写バイアス出力手段を構成している。オペレーションパネル50は、図示しないタッチパネルや複数のキーボタンなどから構成されていて、タッチパネルの画面に画像表示可能であり、タッチパネルやキーボタンによって操作者による入力操作を受付け、入力情報を制御部60に送信する機能を備えている。オペレーションパネル50は、制御部60から送られてくる制御信号に基づいて、タッチパネルに画像を表示することもできる。
The primary transfer power supply 81 (Y, M, C, K) outputs a primary transfer bias to be applied to the
1次転写電源81(Y、M、C、K)は、1次転写ローラ35Y、35M、35C、35Kに印加するための1次転写バイアスを出力するものである。2次転写用の電源39は、2次転写ニップNに供給する2次転写バイアスを出力するものである。本形態では、2次転写裏面ローラ33に印加するための2次転写バイアスを出力する。この電源39は、制御部60とともに転写バイアス出力手段を構成している。オペレーションパネル50は、図示しないタッチパネルや複数のキーボタンなどから構成されていて、タッチパネルの画面に画像表示可能であり、タッチパネルやキーボタンによって操作者による入力操作を受付け、入力情報を制御部60に送信する機能を備えている。オペレーションパネル50は、制御部60から送られてくる制御信号に基づいて、タッチパネルに画像を表示することもできる。
The primary transfer power supply 81 (Y, M, C, K) outputs a primary transfer bias to be applied to the
図6は、2次転写裏面ローラ33に印加される重畳バイアスからなる2次転写バイアスの波形の一例を示す図である。同図において、時間平均電圧(以下「時間平均値」という)Vave[V]は、2次転写バイアスの時間平均値を表している。時間平均値とは、電圧の時間平均値であり、これは電圧波形の1周期にわたる積分値を、1周期の長さで割った値である。図示のように、重畳バイアスからなる2次転写バイアスは、正弦波状の形状を示しており、戻し方向側のピーク値と、転写方向側のピーク値とを具備している。Vtという符号が付されているのは、それら2つのピーク値のうち、2次転写ニップN内でトナーをベルト側からニップ形成ローラ36側に移動させる方(転写方向側)のピーク値である(以下、「転写方向ピーク値Vt」という)。また、Vrという符号が付されているのは、トナーをニップ形成ローラ36側からベルト側に戻す方(戻し方向側)のピーク値である(以下、戻しピーク値Vrという)。また、図示のような重畳バイアスの代わりに、交流成分だけからなる交流バイアスを印加しても、2次転写ニップNにおいてトナーをベルトと記録材との間で往復移動させることは可能である。しかし、交流バイアスでは、トナーを単に往復移動させるだけで、記録材P上に転移させることはできない。直流成分を含む重畳バイアスを印加して、その時間平均値である時間平均電圧Vave[V]をトナーと同じマイナス極性にすることで、トナーを往復移動させながら、相対的にはベルト側から記録材P側に移動させて記録材P上に転移させることが可能になる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a waveform of the secondary transfer bias composed of a superimposed bias applied to the secondary transfer back
トナー粒子を往復移動させる構成では、図6に示した戻しピーク値Vrをある程度大きな値に設定しないと、記録材表面の凹部内に進入したトナー粒子をベルト上のトナー層に十分に引き戻すことができず、凹部上で画像濃度不足を引き起こしてしまう。また、2次転写バイアスの時間平均値Vave[V]をある程度大きな値に設定しないと、記録材表面の凸部に対して十分量のトナーを転移させることができずに、凸部上で画像濃度不足を発生させてしまう。記録材表面における凸部及び凹部の両方で十分な画像濃度を得るには、時間平均値Vave[V]と戻しピーク値Vrとをそれぞれある程度の大きな値にするために、電圧の最大値と最小値の幅となる戻しピーク値Vrから転写方向ピーク値Vtまでの電圧(以下。「ピークツウピーク電圧」と記す)Vppを比較的大きな値に設定する必要がある。すると、必然的に転写方向ピーク値Vtも比較的大きな値にすることになる。転写方向ピーク値Vtは、接地しているニップ形成ローラ36と、2次転写バイアスを印加している2次転写裏面ローラ33との最大電位差に相当するため、その値が大きくなるとローラ間の放電が発生し易くなる。
In the configuration in which the toner particles are reciprocated, if the return peak value Vr shown in FIG. 6 is not set to a certain large value, the toner particles that have entered the recesses on the surface of the recording material can be sufficiently pulled back to the toner layer on the belt. Inability to do so results in insufficient image density on the recess. If the time average value Vave [V] of the secondary transfer bias is not set to a relatively large value, a sufficient amount of toner cannot be transferred to the convex portion on the surface of the recording material, and an image is formed on the convex portion. Insufficient concentration will occur. In order to obtain a sufficient image density at both the convex and concave portions on the surface of the recording material, the maximum value and the minimum value of the voltage are set so that the time average value Vave [V] and the return peak value Vr are respectively large to some extent. It is necessary to set the voltage (hereinafter referred to as “peak-to-peak voltage”) Vpp from the return peak value Vr that is the value width to the transfer direction peak value Vt to a relatively large value. Then, the transfer direction peak value Vt is inevitably set to a relatively large value. The transfer direction peak value Vt corresponds to the maximum potential difference between the grounded nip forming
すなわち、2次転写バイアスとして直流成分に交流成分を重畳したものを用いるAC転写を行なうと、直流成分が無い場合に比べて、交流成分が所定極性にシフトされる。このため、直流のみのバイアスを印加するDC転写の場合よりも、2次転写バイアスの電圧(電流)のピークの絶対値が大きく、高い電圧がかかるため、白ポチなどの放電画像が出てしまう。この白ポチ画像は、記録材Pが送り込まれる二次転写ニップN内での局所的な放電によって発生する。
一般に、中間転写ベルト31の基材は、絶縁性の物質で作成されるが、記録材Pに転写電界を印加するためにはある程度電気抵抗を下げる必要があり、図4(a)、図4(b)に示すように、カーボン等を分散含有させることが多い。しかし絶縁性の基材の中に導電性を有するものを分散させると、抵抗の低い個所と高い個所がベルト上に存在することになる。このためAC転写時のように、高電圧が印加された場合、局所的に抵抗が低い個所の表面電位がその他の個所よりも高くなり、そこから局所的な放電が発生することになる。また、中間転写ベルトの電気抵抗のムラは、一律に抵抗を高くすることで均一化することができるが、ベルト抵抗の上昇に伴い、ベルト残像や転写率の低下等が発生してしまうため、この点を考慮すると、一律に抵抗を高くすることで均一化する手法は好ましいものではない。
That is, when AC transfer is performed using a secondary transfer bias in which an alternating current component is superimposed on a direct current component, the alternating current component is shifted to a predetermined polarity as compared with the case where there is no direct current component. For this reason, the absolute value of the peak (current) peak of the secondary transfer bias is larger than in the case of DC transfer in which only a direct current bias is applied, and a high voltage is applied, so that a discharge image such as a white spot appears. . This white spot image is generated by local discharge in the secondary transfer nip N into which the recording material P is fed.
In general, the base material of the
そこで、本形態では、図2,図3に示すように、中間転写ベルト31を多層化した。本形態では中間転写ベルト31を第1層310と第2層311の2層構造としている。このように、中間転写ベルト31の構成を多層化すると、ベルト層の界面を通過する抵抗が上昇するため、放電がブロックされ、二次転写ニップN内での局所的な放電を抑えることができ、白ポチなどの放電画像の発生を防止することができる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
以下、中間転写ベルト31の層構造と具体的な実施例と比較例を例示する。
本形態に係る中間転写ベルト31の実施例1,2は、ベルトの基材にポリイミド(PI)を用い、図4(b)に示すように、基材中にカーボンを分散させたものを2層に積層し、実施例3,4は、ベルトの基材にポリアミドイミド(PAI)を用い、図4(b)に示すように、基材中にカーボンを分散させたものを第1層310と第2層311として2層に積層している。
これに対し比較例1、2はベルトの基材にポリイミド(PI)を用い、図4(a)に示すように、基材中にカーボンを分散させたものを一層とし、比較例3、4はベルトの基材にポリアミドイミド(PAI)を用い、図4(a)に示すように、基材中にカーボンを分散させたものを一層とし基材中にカーボンを分散させたものを一層とした。
中間転写ベルト31は、トナー像を担持する面を表面31Aとし、これと反対側の内面を裏面31Bとしている。
Hereinafter, the layer structure of the
In Examples 1 and 2 of the
On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 use polyimide (PI) as the base material of the belt, and as shown in FIG. 4 uses polyamideimide (PAI) as the base material of the belt, and as shown in FIG. 4 (a), a layer in which carbon is dispersed in the base material and a carbon in the base material are further dispersed. did.
The
実施形態及び各実施例において、ポリイミドは、一般的に知られている芳香族多価カルボン酸無水物あるいはその誘導体と芳香族ジアミンとの反応によって、ポリアミック酸(ポリイミド前駆体)を経由して得られる。すなわち、ポリイミドは、その剛直な主鎖構造により溶媒等に対して不溶であり、また不融の性質を持つため、酸無水物と芳香族ジアミンから、まず有機溶媒に可溶なポリイミド前駆体(ポリアミック酸、またはポリアミド酸)を合成し、この段階で様々な方法で成型加工が行われ、その後ポリアミック酸を加熱もしくは化学的な方法で脱水反応させて環化(イミド化)しポリイミドとする。ポリアミドイミドには、分子骨格中に剛直なイミド基と柔軟性を付与するアミド基を有する樹脂であり、一般的に知られている構造のものを使用する。 In the embodiment and each example, polyimide is obtained via polyamic acid (polyimide precursor) by reaction of a generally known aromatic polycarboxylic acid anhydride or derivative thereof with an aromatic diamine. It is done. That is, polyimide is insoluble in solvents and the like due to its rigid main chain structure and has an infusible property. Therefore, a polyimide precursor that is soluble in an organic solvent from an acid anhydride and an aromatic diamine ( Polyamic acid or polyamic acid) is synthesized, and at this stage, molding is performed by various methods, and then the polyamic acid is subjected to dehydration reaction by heating or a chemical method to be cyclized (imidized) to obtain polyimide. Polyamideimide is a resin having a rigid imide group and an amide group imparting flexibility in the molecular skeleton, and a generally known structure is used.
本実施形態に係る中間転写ベルト31の製造方法は特に限定されないが、例えばポリイミド前駆体溶液を用いて、図7に示すような回転塗布法により好適に製造される。この方法では、中間転写ベルト3の長さに対応した外径を有する円筒成形管11を用意する。円筒成形管11外周面に沿った位置に、塗布液16を円筒成形管11外周面上に吐出するためのノズル15を配し、ノズル15は配管を通じて塗布液容器14に接続されており、さらに塗布液容器14は配管を通じて加圧装置17に接続されている。また、ノズル15の下方には、吐出された塗布液16を円筒成形管11外周面上において均すためのブレード18が配置されている。
Although the manufacturing method of the
円筒成形管11を円筒成形管回転方向(矢印D)の向きに回転し、ノズル15から塗布液16を円筒成形管11外周面上に吐出し、ブレード18で円筒成形管11外周面上に均す。ノズル15とブレード18は、ノズルおよびブレード移動方向(矢印E)に一定速度で移動し、塗布液16が円筒成形管11外周面上に一定の厚みで塗布される。なお、塗布液16は加圧装置17によりノズル15から一定量吐出するように調節されている。これにより、円筒成形管11外周面上に塗布液16塗膜が形成される。
得られた塗布液16塗膜を加熱乾燥させた後、冷却後、円筒成形管11から剥離し、所定の幅で切断することで中間転写ベルト31を得ることができる。なお、塗布液16の樹脂材料としてポリイミド前駆体を用いる場合には、円筒成形管11外周面上に塗布液16塗膜を形成した後、80℃以上170℃以下で乾燥することにより溶媒を除去し(乾燥工程)、さらに250℃以上350℃以下に加熱することでイミド転化(焼成工程)させてポリイミド樹脂膜を形成する。冷却後、得られたポリイミド樹脂膜を円筒成形管11から剥離し、所定の幅で切断することで中間転写ベルト31が得られる。
The cylindrical forming
The obtained
塗布液16の固形分濃度は、例えば10質量%以上40質量%以下、粘度は1Pa・s以上100Pa・s以下とされる。また、塗布液16には、要求される中間転写ベルトの表面抵抗率の常用対数値に応じて所定量のカーボンブラック等の導電性粒子を分散させておく。分散方法としては、ジェットミル、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、またはペイントシェーカーなどの公知の方法が用いられる。
The solid content concentration of the
上記中間転写ベルト31の製造方法においては、乾燥温度は100℃以上170℃以下とするのが望ましい。乾燥工程において乾燥温度が低過ぎる場合、ポリイミド前駆体中の溶媒の乾燥が進まず、乾燥時間を長くしても所定の残留溶媒量に到達しにくい。また、乾燥温度が高過ぎる場合、乾燥工程の極初期にポリイミド前駆体極表面に乾燥膜が生成され、ポリイミド前駆体内部の溶媒が十分に乾燥できない場合があったり、乾燥工程後にポリイミド前駆体膜の表面が引きつられたようになり、塗膜の表面にシワ状の欠陥が発生し易くなる。乾燥温度を100℃以上170℃以下とすることで、所定の残留溶媒量で、かつより良好な塗膜を有するポリイミド前駆体膜となる。
In the method for manufacturing the
なお、本実施の形態においては、上述のように、中間転写ベルト31は、少なくとも2層構成としている。2層以上の構成の中間転写ベルト31を形成する場合においても、用いる材料は上記と同様である。また、2層以上の多層構成膜は、上記円筒成形管11外周面上に塗布液16塗膜を形成して乾燥し最内周層を形成した後、さらに塗布・乾燥工程を繰返すことで、所望の構成膜を得る。塗布液16としてカーボンブラックを含有したポリイミド前駆体を用いる場合は、塗布・乾燥工程を繰返し、所望の構成が得られた後に、焼成工程を経ることで所望の構成膜を得る。
In the present embodiment, as described above, the
次に、本発明に係る中間転写ベルト31の実施例と比較例について説明する。
(実施例1)
ベルト材質 ポリイミド
ベルト構造 2層
ベルト表面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト体積抵抗 9.7(logΩ/cm)
転写ローラ構造(2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36の構造) ソリッド
実施例1では、中間転写ベルト31の表面抵抗と裏面抵抗とを同一としている。ベルト表面抵抗とは表面31A側の電気抵抗であり、ベルト裏面抵抗とは、裏面31B側の電気抵抗である。
Next, examples and comparative examples of the
(Example 1)
Belt material Polyimide Belt structure 2 layers Belt surface resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt volume resistance 9.7 (log Ω / cm)
Transfer Roller Structure (Structure of Secondary
(実施例2)
ベルト材質 ポリイミド
ベルト構造 2層
ベルト表面抵抗 12.5(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.0(logΩ/□)
体積抵抗 10.0(logΩ/cm)
転写ローラ構造(2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36の構造) ソリッド
実施例2では、中間転写ベルト31の表面抵抗を裏面抵抗よりも大きくしている。
(Example 2)
Belt material Polyimide Belt structure 2 layers Belt surface resistance 12.5 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.0 (logΩ / □)
Volume resistance 10.0 (log Ω / cm)
Transfer Roller Structure (Structure of Secondary
(実施例3)
ベルト材質 ポリアミドイミド
ベルト構造 2層
ベルト表面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト体積抵抗 9.7(logΩ/cm)
転写ローラ構造(2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36の構造) ソリッド
実施例3では、実施例1に対してベルト材質のみをポリイミドからポリアミドイミドに変更している。
Example 3
Belt material Polyamideimide Belt structure 2 layers Belt surface resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt volume resistance 9.7 (log Ω / cm)
Transfer Roller Structure (Structure of Secondary
(実施例4)
ベルト材質 ポリアミドイミド
ベルト構造 2層
ベルト表面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.3(logΩ/□)
体積抵抗 9.7(logΩ/cm)
転写ローラ構造(ニップ形成ローラ36の構造) スポンジ
実施例4では、実施例3に対してニップ形成ローラ36をソリッドからスポンジローラに変更した。ここでいうスポンジローラとは、図3の構成である。
Example 4
Belt material Polyamideimide Belt structure 2 layers Belt surface resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.3 (logΩ / □)
Volume resistance 9.7 (log Ω / cm)
Transfer roller structure (structure of the nip forming roller 36) Sponge In the fourth embodiment, the
(比較例1)
ベルト材質 ポリイミド
ベルト構造 単層
ベルト表面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.3(logΩ/□)
体積抵抗 9.5(logΩ/cm)
転写ローラ構造(2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36の構造) ソリッド
(Comparative Example 1)
Belt material Polyimide Belt structure Single layer Belt surface resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.3 (logΩ / □)
Volume resistance 9.5 (log Ω / cm)
Transfer roller structure (structure of the secondary transfer back
(比較例2)
ベルト材質 ポリイミド
ベルト構造 単層
ベルト表面抵抗 12.5(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 12.5(logΩ/□)
ベルト体積抵抗 11.0(logΩ/cm)
転写ローラ構造(2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36の構造) ソリッド
比較例2では、中間転写ベルト31の表面抵抗と裏面抵抗を比較例1よりも大きくしている。
(Comparative Example 2)
Belt material Polyimide Belt structure Single layer Belt surface resistance 12.5 (logΩ / □)
Belt backside resistance 12.5 (logΩ / □)
Belt volume resistance 11.0 (log Ω / cm)
Transfer Roller Structure (Structure of Secondary
(比較例3)
ベルト材質 ポリアミドイミド
ベルト構造 2層
ベルト表面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト体積抵抗 9.5(logΩ/cm)
転写ローラ構造(2次転写裏面ローラ33とニップ形成ローラ36の構造) ソリッド
比較例3では、比較例1に対してベルト材質のみをポリイミドからポリアミドイミドに変更している。
(Comparative Example 3)
Belt material Polyamideimide Belt structure 2 layers Belt surface resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt volume resistance 9.5 (log Ω / cm)
Transfer Roller Structure (Structure of Secondary
(比較例4)
ベルト材質 ポリアミドイミド
ベルト構造 2層
ベルト表面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト裏面抵抗 11.3(logΩ/□)
ベルト体積抵抗 9.7(logΩ/cm)
転写ローラ構造(ニップ形成ローラ36の構造) スポンジ
比較例4では、比較例3に対して、ニップ形成ローラ36をソリッドからスポンジローラに変更した。ここでいうスポンジローラとは、図3の構成である。
(Comparative Example 4)
Belt material Polyamideimide Belt structure 2 layers Belt surface resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt backside resistance 11.3 (logΩ / □)
Belt volume resistance 9.7 (log Ω / cm)
Transfer Roller Structure (Structure of Nip Forming Roller 36) Sponge In Comparative Example 4, the
各実施例及び比較例における転写条件は以下に示すように、すべて同一条件とした。
記録材:特殊製紙株式会社製のレザック66(商品名)175kg紙
試験環境:気温10℃ 湿度15%
転写電流:−40μA (Voffは−3.5kV)
交流電圧:peak to peak(Vpp)が11.0kV
波形:交流成分として、図8に示すように、戻し時間Bを転写方向側の時間Aよりも短くし、デューティー比(戻し時間)を12%として波形を丸くしたもの。デューティー比(戻し時間)とは、中心電圧値Voffと電圧の時間平均値Vaveとの関係を示す値として、交流波形全体に占める中心電圧値Voffよりも戻し方向側の面積の割合を示すものである。
The transfer conditions in each example and comparative example were all the same as shown below.
Recording material: RESAK 66 (trade name) 175 kg paper manufactured by Tokushu Paper Co., Ltd. Test environment: Temperature 10 °
Transfer current: −40 μA (Voff is −3.5 kV)
AC voltage: peak to peak (Vpp) is 11.0 kV
Waveform: As an AC component, as shown in FIG. 8, the return time B is shorter than the time A on the transfer direction side, and the duty ratio (return time) is 12%, and the waveform is rounded. The duty ratio (return time) is a value indicating the relationship between the center voltage value Voff and the time average value Vave of the voltage, and indicates the ratio of the area on the return direction side relative to the center voltage value Voff in the entire AC waveform. is there.
図9は、実施例1〜4及び比較例1〜4における白ポチと残像の発生具体を評価したものをまとめたものである。図9において、××、×、△、○、◎は評価内容を示す。××は大量に発生した状態を示し、×は多く発生した状態を示し、△は発生ありの状態を示す。○は僅かに発生した状態を示し、◎はほとんど発生しない状態を示す。本形態では、◎と○を許容範囲とした。 FIG. 9 summarizes the evaluation of the occurrence of white spots and afterimages in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4. In FIG. 9, xx, x, Δ, ◯, and ◎ indicate the evaluation contents. XX indicates a state in which a large amount has occurred, × indicates a state in which a large amount has occurred, and Δ indicates a state in which it has occurred. ○ indicates a slightly generated state, and ◎ indicates a hardly generated state. In this embodiment, ◎ and ○ are acceptable ranges.
まず、比較例1〜4においては、ベルトの材質を問わず、白ポチ画像の発生は許容範囲外であった。特にニップ形成ローラ36がスポンジの場合は、白ポチが大量に発生した。残像に関しては、比較例2を除いて許容範囲内であった。比較例2だけがベルトの表面と裏面の抵抗(logΩ/□)と体積抵抗(logΩ/cm)が他の比較例よりも高く設定されていた。
これに対し実施例1〜4においては、白ポチ及び残像の発生は○と◎のみであり、全て許容範囲内であった。これは、中間転写ベルト31が2層構造であるため、基材の中に導電性を有するカーボンが分散されていても、層の界面を通過する抵抗が上昇するため、放電がブロックされ、局所的な放電を抑えることかできたためであると考えられる。
また、ニップ形成ローラ36を図3に示すようにスポンジローラとすると、図2に示すソリッドローラに比べて、低コストで生産可能であるとともに、クリーナーレスが可能になるといったメリットがある。しかし、スポンジローラの場合、必然的に記録材Pに接する部分は抵抗の高い部分と低い部分が存在することになるため、二次転写ニップN内での局所的な放電が発生し、比較例4に示すように、白ポチが大量に発生してしまう。
このため、ニップ形成ローラ36をスポンジローラとして用いる場合に、実施例4に示すように、2層構造の中間転写ベルト31を用いることで、二次転写ニップN内での局所的な放電の発生が抑制され、白ポチが大量に発生する許容範囲外から僅かに発生した状態まで改善することができるので好ましい。
First, in Comparative Examples 1 to 4, the occurrence of a white spot image was outside the allowable range regardless of the material of the belt. In particular, when the
On the other hand, in Examples 1 to 4, the occurrence of white spots and afterimages were only ◯ and ◎, and all were within the allowable range. This is because, since the
Further, if the
For this reason, when the
実施例を考察すると、実施例1よりも実施例2の方が白ポチの発生がほとんど発生しない状態となった。実施例2では、中間転写ベルト31の表面抵抗(logΩ/□)が、裏面抵抗(logΩ/□)よりも高く設定されている。これは、中間転写ベルト31の2層中の表面31A側のみの電気抵抗を高くすることで、残像を押えたまま局所的な放電をさらに抑えられたためであると考えられる。すなわち、中間転写ベルト31の表層抵抗が高い程、局所的な放電が抑えられ、白ポチの大量発生を低減することができると言える。
各実施例及び各比較例で用いた二次転写バイアスとしては、図8に示す交流成分として、戻し時間Bを転写方向側の時間Aよりも短くし、デューティー比(戻し時間)を12%として波形を丸くしたものに限定されるものではない。例えば、図10に示すように、交流成分として戻し時間Bを転写方向側の時間Aとを同じくしてデューティー比(戻し時間)を50%とした正弦波を使用したもので、デューティー比(戻し時間)を50%としたものであっても良い。
このように、二次転写バイアスとしては図10に示す正弦波を用いる場合でも、中間転写ベルト31を少なくとも2層以上の層構成とすることで、上記実施形態及び実施例と同様の効果が得ることができる。
In consideration of the example, the occurrence of white spots hardly occurred in Example 2 than in Example 1. In Example 2, the surface resistance (logΩ / □) of the
As the secondary transfer bias used in each example and each comparative example, the return time B is shorter than the time A on the transfer direction side and the duty ratio (return time) is 12% as the AC component shown in FIG. It is not limited to a round waveform. For example, as shown in FIG. 10, a sinusoidal wave having a duty ratio (return time) of 50% is used as the AC component, and the return time B is the same as the time A on the transfer direction side. (Time) may be 50%.
As described above, even when the sine wave shown in FIG. 10 is used as the secondary transfer bias, the same effect as the above-described embodiment and examples can be obtained by forming the
31 中間転写ベルト(ベルト状の像担持体)
31A 表面(トナー像を担持している面)
31B 裏面
36 ニップ形成ローラ(転写部材)
39 電源
N 転写ニップ
P 記録材
31 Intermediate transfer belt (belt-shaped image carrier)
31A surface (surface carrying a toner image)
39 Power supply N Transfer nip P Recording material
Claims (3)
前記バイアスは、前記記録材に対して前記像担持体上のトナー像を転写する際に、前記トナー像を前記像担持体側から記録材側に転写させる転写方向のバイアスと、前記転写方向の電圧と逆極性のバイアスとが交互に切り替わる画像形成装置において、
前記ベルト状の像担持体は少なくとも2層以上の層構成であることを特徴とする画像形成装置。 A transfer member that forms a transfer nip by contacting a surface carrying a toner image on a belt-like image carrier, and a toner image on the image carrier is transferred to a recording material sandwiched in the transfer nip. And a power supply that outputs a bias to
The bias includes a transfer direction bias for transferring the toner image from the image carrier side to the recording material side and a voltage in the transfer direction when transferring a toner image on the image carrier to the recording material. And an image forming apparatus in which a reverse polarity bias is alternately switched,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the belt-shaped image carrier has a layer configuration of at least two layers.
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