JP2014228574A - Image forming apparatus - Google Patents

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真也 田中
Shinya Tanaka
真也 田中
石井 宏一
Koichi Ishii
宏一 石井
加藤 勉
Tsutomu Kato
勉 加藤
高橋 泰史
Yasushi Takahashi
泰史 高橋
武英 水谷
Takehide Mizutani
武英 水谷
治 市橋
Osamu Ichihashi
治 市橋
加藤 雄司
Yuji Kato
雄司 加藤
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Ricoh Co Ltd
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus configured to prevent local discharge in a transfer nip, to prevent a discharge image, such as a white dot.SOLUTION: An image forming apparatus includes: a transfer member 36 which forms a transfer nip N in contact with a surface of a belt-like image carrier 31 where a toner image is carried; and a power source 39 which outputs a bias for transferring the toner image on the image carrier to a recording material P held in the transfer nip. In transferring the toner image on the image carrier to the recording material, a bias in a transfer direction for transferring the toner image from the image carrier side to the recording material side, or a bias having a polarity opposite to a voltage in the transfer direction is alternately selected. At least two belt-like image carriers are layered.

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.

本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 画像形成装置における転写ニップ近傍の構成とソリッド型の転写部材の構成を示す拡大図。FIG. 3 is an enlarged view showing a configuration in the vicinity of a transfer nip and a configuration of a solid type transfer member in the image forming apparatus. 画像形成装置における転写ニップ近傍の構成とスポンジ型の転写部材の構成を示す拡大図。FIG. 3 is an enlarged view showing a configuration in the vicinity of a transfer nip and a configuration of a sponge-type transfer member in the image forming apparatus. (a)は単層構造の中間転写ベルトの構成を示す部分拡大図、(b)は本形態に係る多層構造の中間転写ベルトの構成を示す部分拡大図。(A) is the elements on larger scale which show the structure of the intermediate transfer belt of single layer structure, (b) is the elements on larger scale which show the structure of the intermediate transfer belt of multilayer structure concerning this form. 本発明に係る制御系の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system which concerns on this invention. 重畳バイアスからなる2次転写バイアスの波形を説明する図。The figure explaining the waveform of the secondary transfer bias which consists of a superposition bias. 本実施形態の中間転写ベルトを作製するために用いられる、円筒成形管塗布装置の一実施形態を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a cylindrical tube-applying device used for producing the intermediate transfer belt of the present embodiment. 電源より出力される2次転写バイアスの波形の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a waveform of a secondary transfer bias output from a power source. 本発明に係る実施例1〜4と比較例1〜4の構成と、白ポチと残像の評価結果を示す図。The figure which shows the structure of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4 which concern on this invention, and the evaluation result of a white spot and an afterimage. 電源より出力される2次転写バイアス別な波形の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a waveform for each secondary transfer bias output from a power source.

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 image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for forming yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images, and a transfer device. As a transfer unit 30, an optical writing unit 80, a fixing device 90, a paper feed cassette 100, a registration roller pair 101, and a control unit 60 serving as control means.

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 image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K use toners of different colors Y, M, C, and K as image forming substances. Exchanged. The image forming unit 1K for forming a K toner image will be described as an example. This unit includes a drum-shaped photosensitive member 2K as an image carrier, a drum cleaning device 3K, a charge eliminating device (not shown), a charging device 6K, a developing device. The apparatus 8K etc. are provided. The image forming unit 1K is configured such that these components are held in a common casing and can be integrally attached to and detached from the printer body, and these components can be replaced at the same time.

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 photoreceptor 2K has an organic photosensitive layer formed on the surface of a drum-shaped substrate, and is driven to rotate in the clockwise direction in the drawing by a driving means (not shown). The charging device 6K generates a discharge between the charging roller 7K and the photosensitive member 2K while bringing the charging roller 7K to which a charging bias is applied into contact with or in proximity to the photosensitive member 2K, thereby making the surface of the photosensitive member 2K uniform. Charge like this. In this printer, the toner is uniformly charged to the same negative polarity as the normal charging polarity of the toner. More specifically, it is uniformly charged to about −650 [V]. In this embodiment, a charging bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is used. The charging roller 7K is formed by coating a metal cored bar with a conductive elastic layer made of a conductive elastic material. Instead of a method of bringing a charging member such as a charging roller into contact with or close to the photosensitive member 2K, a charging method using a charging charger may be adopted.

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 optical writing unit 80 to carry an electrostatic latent image for K. The potential of the electrostatic latent image for K is about −100 [V]. The electrostatic latent image for K is developed by a developing device 8K using K toner (not shown) to become a K toner image. Then, primary transfer is performed on an intermediate transfer belt 31 which is an intermediate transfer body which will be described later and is a belt-like image carrier. The intermediate transfer belt 31 is composed of an endless belt member.

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 photoreceptor 2K after undergoing a primary transfer process (primary transfer nip described later). The drum cleaning device 3K includes a cleaning brush roller 4K that is driven to rotate, a cleaning blade that abuts the free end of the drum 2K in a cantilevered state, and the like. The drum cleaning device 3K scrapes off the transfer residual toner from the surface of the photoreceptor 2K with the rotating cleaning brush roller 4K, and scrapes off the transfer residual toner from the surface of the photoreceptor 2K with the cleaning blade. The cleaning blade is in contact with the photosensitive member 2K in the counter direction in which the cantilevered support end side is directed downstream of the free end side in the drum rotation direction.

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 photoreceptor 2K after being cleaned by the drum cleaning device 3K. By this charge removal, the surface of the photoreceptor 2K is initialized and prepared for the next image formation.

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 roll 9K that serves as a developer carrying member, and a developer transport unit that stirs and transports a K developer (not shown). In the developer conveying portion, a plurality of screw members as conveying members are arranged, and by rotating each screw member, the developer is moved along the rotation axis direction of the developing roll 9K while stirring the K toner. The K developer is supplied to the surface of the developing roll 9K.
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 control unit 60 of the printer stores the Vtref for Y, M, C, and K, which is the target value of the output voltage value from the toner density detection sensor for Y, M, C, and K, in the RAM. Yes. When the difference between each output voltage value from the Y, M, C, and K toner density detection sensors and Vtref for Y, M, C, and K exceeds a predetermined value, the difference is determined according to the difference. The toner supply means for Y, M, C, and K is driven for the time. As a result, Y, M, C, and K toners are supplied into the Y, M, C, and K developing devices.

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 roll 9K carries K developer on the sleeve surface by the magnetic force generated by the magnet roller, and conveys it to the developing area facing the photoreceptor 2K as the sleeve rotates. A developing bias having the same polarity as the toner and larger than the electrostatic latent image of the photosensitive member 2K and smaller than the uniform charging potential of the photosensitive member 2K is applied to the developing sleeve. As a result, a developing potential for electrostatically moving the K toner on the developing sleeve toward the electrostatic latent image acts between the developing sleeve and the electrostatic latent image on the photoreceptor 2K. Further, a non-developing potential that moves K toner on the developing sleeve toward the sleeve surface acts between the developing sleeve and the background portion of the photoreceptor 2K. By the action of the developing potential and the non-developing potential, the K toner on the developing sleeve is selectively transferred to the electrostatic latent image on the photoreceptor 2K, and the electrostatic latent image is developed into the K toner image.

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 image forming units 1Y, 1M, and 1C also have Y, M on the photoreceptors 2Y, 2M, and 2C in the same manner as the K image forming unit 1K. , C toner images are formed.
Above the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, an optical writing unit 80 serving as a latent image writing unit is disposed. The optical writing unit 80 optically scans the photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K with laser light emitted from a light source such as a laser diode based on image information sent from an external device such as a personal computer. By this optical scanning, electrostatic latent images for Y, M, C, and K are formed on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K. Specifically, the portion of the uniformly charged surface of the photoreceptor 2Y that has been irradiated with laser light attenuates the potential. Thereby, an electrostatic latent image is obtained in which the potential of the laser irradiation portion is smaller than the potential of the other portion (background portion). The optical writing unit 80 applies the laser beam L emitted from the light source to each photoconductor through a plurality of optical lenses and mirrors while polarizing the laser beam L in the main scanning direction by a polygon mirror that is rotationally driven by a polygon motor (not shown). Irradiation. As the optical writing unit 80, a unit that performs optical writing on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K by LED light emitted from a plurality of LEDs of the LED array may be employed.

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 image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, there is disposed a transfer unit 30 that moves the endless intermediate transfer belt 31 endlessly in the counterclockwise direction in the drawing. In addition to the intermediate transfer belt 31 as an image carrier, the transfer unit 30 includes a driving roller 32, a secondary transfer back roller 33, a cleaning backup roller 34, and primary transfer rollers 35Y and 35M serving as four primary transfer members. 35C and 35K, a nip forming roller 36 as a transfer member, and a belt cleaning device 37 are provided.

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 intermediate transfer belt 31 is stretched by a driving roller 32, a secondary transfer back roller 33, a cleaning backup roller 34, and four primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K disposed inside the loop. Has been. In this embodiment, the rotation is driven endlessly in the counterclockwise direction in FIG. 1 by the rotational force of the driving roller 32 that is rotated in the counterclockwise direction in the drawing by a driving means (not shown).

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 primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K sandwich the intermediate transfer belt 31 that is moved endlessly between the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K, respectively. As a result, primary transfer nips for Y, M, C, and K where the front surface of the intermediate transfer belt 31 and the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K abut are formed. A primary transfer bias is applied to the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K by a primary transfer bias power source (not shown). As a result, transfer electric fields are formed between the Y, M, C, and K toner images on the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K and the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K. The Y toner formed on the surface of the Y photoconductor 2Y enters the Y primary transfer nip as the photoconductor 2Y rotates. Then, due to the action of the transfer electric field and the nip pressure, the image is moved from the photoreceptor 2Y onto the intermediate transfer belt 31 to be primarily transferred.
The intermediate transfer belt 31 on which the Y toner image has been primarily transferred in this way then passes sequentially through the M, C, and K primary transfer nips. Then, the M, C, and K toner images on the photoreceptors 2M, 2C, and 2K are sequentially superimposed and sequentially transferred onto the Y toner image. By this superimposing primary transfer, a four-color superposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 31.

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 primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K are constituted by an elastic roller having a metal core and a conductive sponge layer fixed on the surface thereof. The primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K are shifted about 2.5 [mm] from the axial center of the photoreceptors 2Y, 2M, 2C, and 2K to the downstream side in the belt movement direction. It is arranged to occupy a position. In this printer, a primary transfer bias is applied to such primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K by constant current control. Instead of the primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, and 35K, a transfer charger, a transfer brush, or the like may be employed as the primary transfer member.

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 roller 36 is disposed outside the loop of the intermediate transfer belt 31, and the intermediate transfer belt 31 is sandwiched between the secondary transfer back roller 33 inside the loop. As a result, a secondary transfer nip (transfer nip) N in which the front surface of the intermediate transfer belt 31 and the nip forming roller 36 abut is formed. In the example shown in FIGS. 1 and 2, the nip forming roller 36 is grounded (grounded), whereas the secondary transfer back roller 33 is composed of a superimposed bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage by a power source 39. A secondary transfer bias is applied. As a result, a secondary transfer electric field is formed between the secondary transfer back roller 33 and the nip forming roller 36 to electrostatically move the negative polarity toner from the secondary transfer back roller 33 side toward the nip forming roller 36 side. Is done. The alternating current component and the direct current component of the superimposed bias output from the power source 39 may be subjected to constant current control or constant voltage control, respectively.

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 roller 33 is configured as a core rubber 33a and a solid rubber roller in which a solid rubber layer 33b is formed on the core metal 33a. Carbon is dispersed in the solid rubber layer 33b. The secondary transfer back roller 33 is provided so as to face the nip forming roller 36 serving as the other transfer member via the intermediate transfer belt 31 and to be in contact with the back surface of the intermediate transfer belt 31. The nip forming roller 36 is configured as a solid rubber roller in which a solid rubber layer is formed on a roller metal core 36a. As shown in FIG. 3, the nip forming roller 36 may be configured as a sponge roller in which a sponge layer is formed on a roller metal core 36a.

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 roller 33 to which a superimposed bias obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage by a power source 39 is applied as a secondary transfer bias and a grounded nip forming roller 36. A secondary transfer current flows through the transfer belt 31.
A power source 39 that outputs a secondary transfer bias for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 31 to the recording material P sandwiched in the secondary transfer nip N has a DC power source and an AC power source. . The power supply 39 is configured to output a superimposed bias obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as a secondary transfer bias. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the nip forming roller 36 is grounded while applying the secondary transfer bias to the secondary transfer back surface roller 33. In this embodiment, the power source 39 outputs a superimposed bias obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the secondary transfer back surface roller 33.

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 power supply 39 can supply “DC voltage + AC voltage” or “DC voltage” and “AC voltage”. Can be supplied individually, or “DC voltage + AC voltage” and “DC voltage” can be switched and supplied by a single power source.

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 transfer unit 30, a paper feed cassette 100 that stores a plurality of recording materials P in a stack of paper sheets is disposed. In the paper feeding cassette 100, a paper feeding roller 100a is brought into contact with the top recording material P of the paper bundle, and the recording material P is directed to the paper feeding path by being driven to rotate at a predetermined timing. And send it out. A registration roller pair 101 is disposed near the end of the paper feed path.
The registration roller pair 101 stops the rotation of both rollers as soon as the recording material P fed from the paper feed cassette 100 is sandwiched between the rollers. Then, rotation driving is resumed at a timing at which the sandwiched recording material P can be synchronized with the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 31 in the secondary transfer nip N, and the recording material P is directed to the secondary transfer nip N. And send it out.
The four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 31 brought into intimate contact with the recording material P at the secondary transfer nip N is collectively transferred onto the recording material P by the action of the secondary transfer electric field or nip pressure, and recorded. A full color toner image is formed in combination with the white color of the material P. When the recording material P having the full-color toner image formed on the surface in this way passes through the secondary transfer nip N, the recording material P is separated from the nip forming roller 36 and the intermediate transfer belt 31 by curvature.

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 intermediate transfer belt 31 after passing through the secondary transfer nip N. This transfer residual toner is cleaned from the belt surface by a belt cleaning device 37 in contact with the front surface of the intermediate transfer belt 31. A cleaning backup roller 34 disposed inside the loop of the intermediate transfer belt 31 backs up the cleaning of the belt by the belt cleaning device 37 from the inside of the loop.

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 roller 91 containing a heat source such as a halogen lamp and a pressure roller 92 that rotates while contacting with the fixing roller 91 with a predetermined pressure. The recording material P fed into the fixing device 90 is sandwiched between the fixing nips in such a posture that the carrying surface of the unfixed toner image is in close contact with the fixing roller 91. Then, the toner in the toner image is softened by the influence of heating and pressurization, and the full-color image is fixed. The recording material P discharged from the fixing device 90 passes through a post-fixing conveyance path and is then discharged outside the apparatus.

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 control unit 60 that constitutes a part of the transfer bias output means includes a CPU 60a (Central Processing Unit) as a calculation means, a RAM 60c (Random Access Memory) as a nonvolatile memory, and a ROM 60b (Read Only Memory) as a temporary storage means. And a flash memory 60d. Various components and sensors are electrically connected to the control unit 60 that controls the entire printer so as to be communicable. In FIG. 5, only components related to the characteristic configuration of the printer are shown. Is shown.

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 primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K. The power source 39 for secondary transfer outputs a secondary transfer bias supplied to the secondary transfer nip N. In this embodiment, a secondary transfer bias to be applied to the secondary transfer back roller 33 is output. The power supply 39 constitutes a transfer bias output means together with the control unit 60. The operation panel 50 includes a touch panel (not shown) and a plurality of key buttons. The operation panel 50 can display an image on the screen of the touch panel. The operation panel 50 receives an input operation by the operator using the touch panel and the key button, and inputs the input information to the control unit 60. It has a function to send. The operation panel 50 can also display an image on the touch panel based on a control signal sent from the control unit 60.

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 primary transfer rollers 35Y, 35M, 35C, 35K. The power source 39 for secondary transfer outputs a secondary transfer bias supplied to the secondary transfer nip N. In this embodiment, a secondary transfer bias to be applied to the secondary transfer back roller 33 is output. The power supply 39 constitutes a transfer bias output means together with the control unit 60. The operation panel 50 includes a touch panel (not shown) and a plurality of key buttons. The operation panel 50 can display an image on the screen of the touch panel. The operation panel 50 receives an input operation by the operator using the touch panel and the key button, and inputs the input information to the control unit 60. It has a function to send. The operation panel 50 can also display an image on the touch panel based on a control signal sent from the control unit 60.

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 surface roller 33. In the figure, a time average voltage (hereinafter referred to as “time average value”) Vave [V] represents a time average value of the secondary transfer bias. A time average value is a time average value of a voltage, which is a value obtained by dividing an integrated value over one period of a voltage waveform by the length of one period. As shown in the figure, the secondary transfer bias composed of the superimposed bias has a sinusoidal shape and has a peak value on the return direction side and a peak value on the transfer direction side. Of these two peak values, the reference numeral Vt is the peak value of the direction in which the toner is moved from the belt side to the nip forming roller 36 side (transfer direction side) in the secondary transfer nip N. (Hereinafter referred to as “transfer direction peak value Vt”). Reference numeral Vr denotes a peak value in the direction of returning the toner from the nip forming roller 36 side to the belt side (return direction side) (hereinafter referred to as a return peak value Vr). Further, instead of the superimposed bias as shown in the figure, it is possible to reciprocate the toner between the belt and the recording material in the secondary transfer nip N even when an AC bias consisting only of an AC component is applied. However, with AC bias, the toner cannot be transferred onto the recording material P simply by reciprocating. By applying a superimposed bias including a DC component and setting the time average voltage Vave [V], which is the time average value, to the same negative polarity as that of the toner, recording is performed relatively from the belt side while reciprocating the toner. It is possible to move to the recording material P by moving to the recording material P side.

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 roller 36 and the secondary transfer back surface roller 33 to which the secondary transfer bias is applied. Is likely to occur.

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 intermediate transfer belt 31 is made of an insulating material. However, in order to apply a transfer electric field to the recording material P, it is necessary to lower the electric resistance to some extent, and FIGS. As shown in (b), carbon and the like are often dispersed. However, when conductive material is dispersed in an insulating base material, a low resistance portion and a high resistance portion exist on the belt. For this reason, when a high voltage is applied as in AC transfer, 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. Further, the unevenness of the electric resistance of the intermediate transfer belt can be made uniform by uniformly increasing the resistance, but as the belt resistance increases, a belt afterimage, a decrease in transfer rate, etc. occur. In consideration of this point, a method of uniforming the resistance by uniformly increasing the resistance is not preferable.

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 intermediate transfer belt 31 is multilayered. In this embodiment, the intermediate transfer belt 31 has a two-layer structure of a first layer 310 and a second layer 311. As described above, when the structure of the intermediate transfer belt 31 is made multi-layered, the resistance passing through the interface of the belt layer is increased, so that the discharge is blocked and local discharge in the secondary transfer nip N can be suppressed. The occurrence of discharge images such as white spots can be prevented.

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 intermediate transfer belt 31 and specific examples and comparative examples will be described.
In Examples 1 and 2 of the intermediate transfer belt 31 according to this embodiment, polyimide (PI) is used as the base material of the belt, and carbon is dispersed in the base material as shown in FIG. In Examples 3 and 4, polyamideimide (PAI) was used as the base material of the belt, and as shown in FIG. 4B, carbon was dispersed in the base material as shown in FIG. The second layer 311 is laminated in two layers.
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 intermediate transfer belt 31 has a surface carrying a toner image as a front surface 31A, and an inner surface on the opposite side as a back surface 31B.

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 intermediate transfer belt 31 according to the present embodiment is not particularly limited, for example, it is preferably manufactured by a spin coating method as shown in FIG. 7 using a polyimide precursor solution. In this method, a cylindrical forming tube 11 having an outer diameter corresponding to the length of the intermediate transfer belt 3 is prepared. A nozzle 15 for discharging the coating liquid 16 onto the outer peripheral surface of the cylindrical molding tube 11 is disposed at a position along the outer peripheral surface of the cylindrical molding tube 11, and the nozzle 15 is connected to the coating liquid container 14 through the pipe. The coating solution container 14 is connected to a pressurizing device 17 through a pipe. A blade 18 for leveling the discharged coating liquid 16 on the outer peripheral surface of the cylindrical tube 11 is disposed below the nozzle 15.

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 tube 11 is rotated in the direction of rotation of the cylindrical forming tube (arrow D), the coating liquid 16 is discharged from the nozzle 15 onto the outer peripheral surface of the cylindrical forming tube 11, and the blade 18 is uniformly applied onto the outer peripheral surface of the cylindrical forming tube 11. The The nozzle 15 and the blade 18 move at a constant speed in the nozzle and blade movement direction (arrow E), and the coating liquid 16 is applied on the outer peripheral surface of the cylindrical tube 11 with a constant thickness. The coating liquid 16 is adjusted so that a predetermined amount is discharged from the nozzle 15 by the pressurizing device 17. Thereby, the coating liquid 16 coating film is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical tube 11.
The obtained coating film 16 is dried by heating, and after cooling, is peeled off from the cylindrical tube 11 and cut at a predetermined width, whereby the intermediate transfer belt 31 can be obtained. In addition, when using a polyimide precursor as a resin material of the coating liquid 16, after forming the coating liquid 16 coating film on the outer peripheral surface of the cylindrical tube 11, the solvent is removed by drying at 80 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. (Drying step), and further heated to 250 ° C. or higher and 350 ° C. or lower for imide conversion (firing step) to form a polyimide resin film. After cooling, the obtained polyimide resin film is peeled off from the cylindrical tube 11 and cut at a predetermined width, whereby the intermediate transfer belt 31 is 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 coating liquid 16 is, for example, 10 mass% to 40 mass%, and the viscosity is 1 Pa · s to 100 Pa · s. In addition, a predetermined amount of conductive particles such as carbon black is dispersed in the coating liquid 16 in accordance with the required common logarithm of the surface resistivity of the intermediate transfer belt. As a dispersion method, a known method such as a jet mill, a roll mill, a ball mill, a vibrating ball mill, an attritor, a sand mill, a colloid mill, or a paint shaker is used.

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 intermediate transfer belt 31, the drying temperature is desirably 100 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. If the drying temperature is too low in the drying step, the solvent in the polyimide precursor does not dry, and even if the drying time is extended, it is difficult to reach a predetermined residual solvent amount. In addition, if the drying temperature is too high, a dry film may be generated on the surface of the polyimide precursor at the very beginning of the drying process, and the solvent inside the polyimide precursor may not be sufficiently dried. The surface of the film is pulled, and wrinkle-like defects are easily generated on the surface of the coating film. By setting the drying temperature to 100 ° C. or more and 170 ° C. or less, a polyimide precursor film having a predetermined residual solvent amount and a better coating film is obtained.

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 intermediate transfer belt 31 has at least two layers. In the case of forming the intermediate transfer belt 31 having two or more layers, the material used is the same as described above. In addition, the multilayer structure film of two or more layers is formed by coating the coating liquid 16 on the outer peripheral surface of the cylindrical tube 11 and drying it to form the innermost peripheral layer, and then repeating the coating and drying process, A desired constituent film is obtained. When a polyimide precursor containing carbon black is used as the coating solution 16, the coating / drying process is repeated, and after the desired configuration is obtained, the desired constituent film is obtained through the firing step.

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 intermediate transfer belt 31 according to the present invention will be described.
(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 Transfer Back Roller 33 and Nip Forming Roller 36) Solid In the first embodiment, the surface resistance and back resistance of the intermediate transfer belt 31 are the same. The belt surface resistance is the electrical resistance on the front surface 31A side, and the belt back surface resistance is the electrical resistance on the back surface 31B side.

(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 Transfer Back Roller 33 and Nip Forming Roller 36) Solid In Example 2, the surface resistance of the intermediate transfer belt 31 is made larger than the back surface resistance.

(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 Transfer Back Roller 33 and Nip Forming Roller 36) Solid In the third embodiment, only the belt material is changed from polyimide to polyamideimide in the first embodiment.

(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 nip forming roller 36 is changed from a solid to a sponge roller as compared with the third embodiment. The sponge roller here has the configuration shown in FIG.

(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 roller 33 and the nip forming roller 36) Solid

(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 Transfer Backside Roller 33 and Nip Forming Roller 36) Solid In Comparative Example 2, the surface resistance and backside resistance of the intermediate transfer belt 31 are made larger than those in Comparative Example 1.

(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 Transfer Backside Roller 33 and Nip Forming Roller 36) Solid In Comparative Example 3, only the belt material is changed from polyimide to polyamideimide in Comparative Example 1.

(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 nip forming roller 36 was changed from a solid to a sponge roller as compared with Comparative Example 3. The sponge roller here has the configuration shown in FIG.

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 ° C Humidity 15%
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 nip forming roller 36 was a sponge, a large amount of white spots occurred. The afterimage was within the allowable range except for Comparative Example 2. Only in Comparative Example 2, the resistance (log Ω / □) and volume resistance (log Ω / cm) of the front and back surfaces of the belt were set higher than those of the other comparative examples.
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 intermediate transfer belt 31 has a two-layer structure, even if conductive carbon is dispersed in the base material, the resistance that passes through the interface between the layers increases, so that the discharge is blocked and local This is thought to be due to the fact that it was possible to suppress general discharge.
Further, if the nip forming roller 36 is a sponge roller as shown in FIG. 3, it can be produced at a lower cost and cleaner-less than the solid roller shown in FIG. However, in the case of the sponge roller, the portion that is in contact with the recording material P inevitably has a portion having high resistance and a portion having low resistance, so that local discharge occurs in the secondary transfer nip N, and the comparative example As shown in FIG. 4, a large amount of white spots occur.
For this reason, when the nip forming roller 36 is used as a sponge roller, as shown in the fourth embodiment, by using the intermediate transfer belt 31 having a two-layer structure, local discharge in the secondary transfer nip N is generated. Is suppressed, and it can be improved from outside the allowable range where a large amount of white spots occur to a slightly generated state.

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 intermediate transfer belt 31 is set higher than the back surface resistance (logΩ / □). This is considered to be because local discharge was further suppressed while suppressing the afterimage by increasing the electrical resistance only on the surface 31A side in the two layers of the intermediate transfer belt 31. That is, it can be said that as the surface layer resistance of the intermediate transfer belt 31 is higher, local discharge is suppressed, and a large amount of white spots can be reduced.
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 intermediate transfer belt 31 with at least two layers. be able to.

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)
31B Back side 36 Nip forming roller (transfer member)
39 Power supply N Transfer nip P Recording material

特開2006−267486号公報JP 2006-267486 A

Claims (3)

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、前記転写ニップ内に挟み込んだ記録材に対して前記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、
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.
前記転写ニップを形成する転写部材は、スポンジローラであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer member forming the transfer nip is a sponge roller. 前記ベルト状の像担持体は、トナー像を担持する面の電気抵抗が、裏側の電気抵抗よりも高いことを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the belt-like image carrier has an electric resistance of a surface carrying a toner image higher than an electric resistance of a back side.
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