JP2015025847A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式で画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、及び複合機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multi-function machine that forms an image by electrophotography.
従来、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置として、中間転写ベルトを使用した方式のものがある。中間転写ベルト方式の画像形成装置では、一次転写工程と二次転写工程を経てフルカラー画像が形成される。 Conventionally, as an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, there is a system using an intermediate transfer belt. In an intermediate transfer belt type image forming apparatus, a full-color image is formed through a primary transfer process and a secondary transfer process.
一次転写工程では、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する。一次転写工程を複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写ベルト表面に複数色のトナー像を形成する。二次転写工程では、複数色のトナー像を紙などの転写材表面に一括して転写する。転写材上に転写されたトナー像は、その後、定着手段によって定着される。これにより、フルカラー画像が得られる。 In the primary transfer step, the toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member is primarily transferred onto the intermediate transfer belt. By repeatedly performing the primary transfer process for a plurality of color toner images, a plurality of color toner images are formed on the surface of the intermediate transfer belt. In the secondary transfer process, toner images of a plurality of colors are collectively transferred onto the surface of a transfer material such as paper. The toner image transferred onto the transfer material is then fixed by fixing means. Thereby, a full color image is obtained.
画像形成装置の転写手段としては、ローラ状、ブレード状、ブラシ状等の転写部材が用いられる。これらの転写部材は、感光体に対向する位置で中間転写ベルトの内周面(裏面)に接触する接触部材である。中でもブラシ状の転写部材は、複数の導電性繊維によって構成され、繊維の一本一本が中間転写ベルト裏面に対し独立に接触可能である。従って、ローラ状、ブレード状の転写部材を使用した場合に生じる接触ムラが改善され、中間転写ベルト裏面に対する、より均一な接触性を得られる。これによって、一次転写工程で生じる濃度ムラ等の画像不良を抑制し易い。 As a transfer unit of the image forming apparatus, a transfer member such as a roller, a blade, or a brush is used. These transfer members are contact members that contact the inner peripheral surface (back surface) of the intermediate transfer belt at a position facing the photoconductor. In particular, the brush-shaped transfer member is composed of a plurality of conductive fibers, and each of the fibers can contact the back surface of the intermediate transfer belt independently. Therefore, contact unevenness that occurs when a roller-like or blade-like transfer member is used is improved, and more uniform contact with the back surface of the intermediate transfer belt can be obtained. This makes it easy to suppress image defects such as density unevenness that occur in the primary transfer process.
特許文献1には、転写手段としてブラシ状の転写部材を備える画像形成装置が開示されている。特許文献1のブラシ状の転写部材は、ブラシを構成する複数の導電性繊維が両面テープを介してステンレス製の金属ホルダーに支持されている。この金属ホルダーは、固定されており、転写部材を構成する複数の導電性繊維は、繊維自身の弾性によって中間転写ベルトの裏面に接触する。 Patent Document 1 discloses an image forming apparatus including a brush-shaped transfer member as a transfer unit. In the brush-like transfer member of Patent Document 1, a plurality of conductive fibers constituting a brush are supported by a stainless steel metal holder via a double-sided tape. The metal holder is fixed, and the plurality of conductive fibers constituting the transfer member come into contact with the back surface of the intermediate transfer belt by the elasticity of the fibers themselves.
しかしながら、特許文献1が開示するブラシ状の転写部材は、複数の導電性繊維を支持する金属ホルダーが固定されているため、中間転写ベルトや、中間転写ベルトを介して対向する感光ドラムの形状の変化に、導電性繊維の弾性のみで追従する必要がある。そのため、中間転写ベルトや感光ドラムの形状の変化が大きいと、導電性繊維の中間転写ベルトに対する接触性が低下し、所望の転写性能を得ることが難しい場合がある。 However, since the brush-shaped transfer member disclosed in Patent Document 1 has a metal holder that supports a plurality of conductive fibers fixed thereto, the shape of the intermediate transfer belt or the photosensitive drum that faces the intermediate transfer belt is fixed. It is necessary to follow the change only by the elasticity of the conductive fiber. For this reason, when the shape of the intermediate transfer belt or the photosensitive drum is largely changed, the contact property of the conductive fibers with respect to the intermediate transfer belt may be lowered, and it may be difficult to obtain desired transfer performance.
そこで、本発明は、転写手段として導電性繊維を有する画像形成装置において、導電性繊維の中間転写ベルトに対する接触性の低下を抑制し、所望の転写性能を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus that has a conductive fiber as a transfer unit, and that can suppress a decrease in the contact property of the conductive fiber with respect to the intermediate transfer belt and obtain desired transfer performance. The purpose is to do.
上記課題を解決するため本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と接触して移動可能な転写ベルトと、前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を転写する転写手段と、を有し、前記転写手段は、前記転写ベルトに接触する複数の導電性繊維からなる起毛部と、前記起毛部と接触し前記起毛部を支持する基材部と、を備える画像形成装置において、前記転写手段は、前記基材部を支持面で支持する支持部材を備え、前記支持部材は可撓性を備えるものであり、前記起毛部の前記転写ベルトに対する侵入量は、前記支持面の平面度より大きいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an image carrier that carries a toner image, a transfer belt that can move in contact with the image carrier, and a position that faces the image carrier via the transfer belt. And a transfer unit configured to transfer a toner image from the image carrier to the transfer belt side. The transfer unit includes a raised portion made of a plurality of conductive fibers in contact with the transfer belt, and the raised An image forming apparatus comprising: a base member that contacts the portion and supports the raised portion; wherein the transfer unit includes a support member that supports the base portion on a support surface, and the support member is flexible. The amount of penetration of the raised portion into the transfer belt is greater than the flatness of the support surface.
本発明によれば、転写手段の起毛部の中間転写ベルトへの侵入量を支持部材の平面より大きくすることで、起毛部の中間転写ベルトに対する接触性の低下を抑制し、所望の転写性能を得ることが可能である。 According to the present invention, the amount of intrusion of the raised portion of the transfer means into the intermediate transfer belt is made larger than the plane of the support member, thereby suppressing the decrease in the contact of the raised portion with the intermediate transfer belt and achieving desired transfer performance. It is possible to obtain.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
(実施形態1)
1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略断面を示す図である。実施形態1の画像形成装置100は、電子写真方式のフルカラーレーザビームプリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、OHPシートなどの転写材に画像を形成することができる。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
(Embodiment 1)
1. 1 is a diagram showing a schematic cross section of an image forming apparatus according to the present invention. The
また、本画像形成装置100は、中間転写方式を用いたタンデム型のものである。すなわち、本画像形成装置100は、複数色成分に分解された画像情報に従って形成した各色のトナー像を、中間転写体上に順次に重ね合わせて一次転写した後、転写材に一括して二次転写することで記録画像を得る。
The
実施形態1の画像形成装置100は、複数の画像形成部として、第1、第2、第3、第4のステーションSa、Sb、Sc、Sdを有する。実施形態1では、第1〜第4のステーションSa〜Sdは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成するためのものである。
The
各ステーションSa〜Sdの構成及び動作については共通する部分が多い。従って、以下、区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すための添え字a、b、c、dは省略して説明する。 There are many common parts in the configuration and operation of the stations Sa to Sd. Therefore, in the following, when it is not necessary to distinguish, subscripts a, b, c, and d for indicating an element provided for any color will be omitted.
画像形成装置100は、ステーションS内に、像担持体としての感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、駆動手段(不図示)によって図示矢印R1方向(反時計回り)に回転駆動される。感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2により一様に帯電される。次いで、露光装置3より画像情報に従ったレーザ光Lが感光ドラム1に照射され、静電潜像が形成される。更に感光ドラム1の表面が図示矢印R1方向に進むと、画像情報に従って感光ドラム1上に形成された静電潜像が現像装置4によりトナー像として可視化される。現像装置4は、反転現像方式にて、感光ドラム1上の潜像を現像する。すなわち、現像装置4は一様帯電された感光ドラム1上の画像部(露光部)に、感光ドラム1の帯電極性(負極性)と同極性に帯電したトナー(負極性)を付着させて現像を行う。
The
図示矢印R1で示す感光ドラム1の表面の移動方向において、現像位置より下流側には、中間転写体としての回転移動可能な中間転写ベルト6が配置されている。中間転写ベルト6は、駆動ローラ61、二次転写対向ローラ62及びテンションローラ63の3本のローラに張架された、円筒且つ無端状の転写ベルトである。中間転写ベルト6は、駆動ローラ61が図示矢印R2方向(時計回り)に回転駆動されることによって、感光ドラム1の表面の移動速度と略同じ速度で、図示矢印R3方向(時計回り)に移動する。
In the moving direction of the surface of the photosensitive drum 1 indicated by an arrow R1 in the figure, an
中間転写ベルト6を挟んで感光ドラム1と対向する位置には、転写部材を備える転写手段5が配置されている。感光ドラム1と中間転写ベルト6が接触することで、一次転写部B1が形成されている。感光ドラム1及び中間転写ベルト6の回転に伴い、感光ドラム1上に形成されたトナー像は転写手段5の作用により中間転写ベルト6に一次転写される。(中間転写ベルト側に一次転写される。)この時、転写手段5には、トナーの帯電極性(負極性)とは逆極性(正極性)の一次転写電圧が、一次転写電源50により印加される。なお、感光ドラム1の直径は30mmである。また、転写手段5には、一次転写電源50から0〜1.0kVの一次転写電圧が印加可能とされている。
A transfer means 5 including a transfer member is disposed at a position facing the photosensitive drum 1 with the
一次転写工程において中間転写ベルト6に転写されずに感光ドラム1上に残留した転写残トナーは、感光ドラムクリーナー7によりクリーニングされる。感光ドラムクリーナー7は、感光ドラム1の表面に当接する板状の弾性体であるクリーニングブレード71を有する。又、感光ドラムクリーナー7は、クリーニングブレード71により感光ドラム1の表面から除去されたトナーを回収するトナー容器72を有する。
Residual toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred to the
以上のような帯電、露光、現像、一次転写工程を、中間転写ベルト6表面の移動方向上流側から順番に、第1〜第4のステーションSa〜Sdで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行う。これにより、中間転写ベルト6上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重なったフルカラー画像が形成される。
The charging, exposure, development, and primary transfer processes as described above are sequentially performed from the upstream side in the movement direction of the surface of the
中間転写ベルト6を挟んで二次転写対向ローラ62と対向する位置には、二次転写ローラ8が配置される。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6を介して二次転写対向ローラ62に押圧され、中間転写ベルト6と二次転写ローラ8が接触する二次転写部B2を形成する。
A
中間転写ベルト6上のトナー像は、二次転写ローラ8の作用により、転写材P上に二次転写される。すなわち、転写材供給部20において、カセット21に収容されている転写材Pが、供給ローラ22により送り出された後、レジストローラ23により中間転写ベルト6と二次転写ローラ8が当接する二次転写部B2に所定のタイミングで供給される。それと略同時に、二次転写ローラ8には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(正極性)の二次転写電圧が、二次転写電源80により印加される。
The toner image on the
中間転写ベルト6を挟んで駆動ローラ61と対向する位置には、クリーニングブレード64が配置される。クリーニングブレード64は中間転写ベルト6と接触し、二次転写工程において転写材Pに転写されずに中間転写ベルト6上に残留した転写残トナーを回収する。転写材Pに転写されたトナー像は定着手段90によって定着される。その後、転写材Pは不図示の転写材積載部に排出される。
A
2.中間転写ベルト
中間転写ベルト6としては、厚さが60μmで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を109Ωcmに調整した、ポリイミド樹脂のフィルムを用いた。又、中間転写ベルト6は、駆動ローラ61、二次転写対向ローラ62、テンションローラ63の3軸に張架され、テンションローラ63により総圧約20Nの張力が付与されている。中間転写ベルト6の両端には、中間転写ベルト6の搬送を安定させるためのリブ13が設置される。
2. Intermediate transfer belt The
3.二次転写ローラ
二次転写ローラ8としては、体積抵抗率が107〜109Ωcm、硬度が30°〜40°である弾性体ローラを用いることができる。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6を介して二次転写対向ローラ62に対し、総圧約39.2Nで押圧される。又、二次転写ローラ8は、中間転写ベルト6の回転に伴い、従動して回転する。更に、二次転写ローラ8には、二次転写電源80から、0〜4.0kVの二次転写電圧の印加が可能となっている。
3. Secondary transfer roller As the
4.転写手段5の構成
図2は、転写手段5の斜視図である。本実施形態の転写手段は、転写部材(5α、5β)と転写部材を支持する支持部材11を備える。転写部材は、複数の導電性繊維からなる起毛部5αと起毛部5αを支持する基材部5βを備える。支持部材11は、シート状部材としてのポリエチレンテレフタレート(PET)製の樹脂シート11であり、支持面で転写部材を支持している。基材部5βは樹脂シート11に両面テープで接着されることで、樹脂シート11に支持される構成となっている。起毛部5αを構成する複数の導電性繊維は、樹脂シート11に対して垂直な方向(法線方向)に起毛している。起毛部5αは、導電性繊維が密に配置されたパイル織物を使用している。本実施形態では、転写部材(5α、5β)としてパイル織物を使用しているため、基材部は基布部5βとなる。
4). Configuration of
起毛部5αの短手方向(中間転写ベルトの移動方向に平行な方向)の寸法Wbは、Wb=3mmである。また、基布部5βの短手方向の寸法Wkは、Wk=5mmである。基布部5βの長手方向(中間転写ベルト6の移動方向と垂直と直交する方向)の寸法Lは、L=250mmである。うち、起毛部5αが設けられているのは、K=230mmの領域内であり、長手方向の両端部には、起毛部5αが設けられていない部分が10mmの幅で均等に設けられている。 The dimension Wb of the raised portion 5α in the short direction (the direction parallel to the moving direction of the intermediate transfer belt) is Wb = 3 mm. Moreover, the dimension Wk of the short side direction of the base fabric part 5 (beta) is Wk = 5mm. The dimension L in the longitudinal direction of the base cloth portion 5β (the direction perpendicular to the moving direction of the intermediate transfer belt 6) is L = 250 mm. Of these, the raised portions 5α are provided in the region of K = 230 mm, and the portions where the raised portions 5α are not provided are equally provided with a width of 10 mm at both ends in the longitudinal direction. .
実施形態1において、起毛部5αとなる導電性繊維には、カーボン粉末を分散した導電性ナイロン繊維を用いている。具体的には、単糸繊度が2〜15dtex[dtex:単繊維10,000メートルあたりの質量(グラム単位)を示す]、直径が10〜40μm、乾強度が1〜3cN/dtexの範囲内のものが好適である。繊維の抵抗率ρfiberは、10〜108Ωcmの範囲内のものが好適である。抵抗率ρfiberは、次の方法により測定される。繊維50本をひと束とし、約1cmの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させる。そして高抵抗計(AdvantestR8340A)などを用い、印加電圧100Vの元で抵抗値Rfiberを実測し、下式により抵抗率ρfiberを算出する。
ρfiber=Rfiber×(繊維直径/2)2×3.14×50÷1.0
未当接状態(繊維に圧力がかかっていない状態)の起毛部5αにおいて、導電性繊維が樹脂シート11の面から伸び出ている方向のことを、起毛方向と呼ぶ。
In the first embodiment, conductive nylon fibers in which carbon powder is dispersed are used as the conductive fibers that become the raised portions 5α. Specifically, the single yarn fineness is in the range of 2 to 15 dtex [dtex: indicates mass (unit of grams) per 10,000 meters of single fiber], the diameter is 10 to 40 μm, and the dry strength is within the range of 1 to 3 cN / dtex. Those are preferred. The fiber resistivity ρfiber is preferably in the range of 10 to 10 8 Ωcm. The resistivity ρfiber is measured by the following method. A bundle of 50 fibers is brought into contact with a metal probe on the surface of the bundle with an interval of about 1 cm. Then, using a high resistance meter (Advantest R8340A) or the like, the resistance value Rfiber is measured under an applied voltage of 100 V, and the resistivity ρfiber is calculated by the following equation.
ρfiber = Rfiber × (fiber diameter / 2) 2 × 3.14 × 50 ÷ 1.0
The direction in which the conductive fibers extend from the surface of the
本実施形態では、起毛部5αの繊維長dを1.4mmとした。ここで繊維長dとは、未当接状態での基布部5βからブラシ繊維の自由端までの長さである。起毛部5αの繊維長dが1.4mmの時、未当接状態での樹脂シート11を含めた転写手段5の厚みhは2.0mmである。
In the present embodiment, the fiber length d of the raised portion 5α is 1.4 mm. Here, the fiber length d is a length from the base fabric portion 5β in a non-contact state to the free end of the brush fiber. When the fiber length d of the raised portion 5α is 1.4 mm, the thickness h of the transfer means 5 including the
起毛部5αとなる繊維材料に関しては、導電性が付与されたものであればいずれのものであってもよく、ナイロン繊維に限定されるものではない。また、実施形態1の基布部5βとなる繊維には、非導電性のポリエステル繊維を用いているが、起毛部5αを織布できるものであればいずれのものであってもよく、これに限定されるものではない。 The fiber material to be the raised portion 5α may be any material as long as conductivity is imparted, and is not limited to nylon fibers. Moreover, although the non-conductive polyester fiber is used for the fiber used as the base fabric part 5β of Embodiment 1, any fiber may be used as long as the raised part 5α can be woven. It is not limited.
なお、実施形態1における転写手段5としては、代表的特性を有するものとして、下記仕様のものを用いている。 In addition, as the transfer means 5 in Embodiment 1, the thing of the following specification is used as what has a typical characteristic.
<転写部材の仕様>
・部材タイプ:パイル織物
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸繊度:7dtex
・繊維直径:28μm
・乾強度:1.6cN/dtex
・抵抗率:106Ωcm
・配列密度:10850本/cm2
樹脂シート11は、厚み100μmである。長手方向の幅は252mm、移動方向の幅は20mmである。基布部5βは、樹脂シート11上に、長手方向の両端に1mm、下流端に1mmの隙間をもって接着されている。
<Specifications of transfer member>
-Material type: Pile fabric-Material: Nylon fiber with carbon powder dispersed-Single yarn fineness: 7 dtex
・ Fiber diameter: 28μm
Dry strength: 1.6 cN / dtex
・ Resistivity: 10 6 Ωcm
Array density: 10850 / cm 2
The
本実施形態は、特許文献1のように固定された金属ホルダーではなく、可撓性を備える樹脂シート11によって転写部材(5α、5β)を支持する構成である。このような構成によって、樹脂シート11の弾性力を利用して転写部材を中間転写ベルト6の内周面に接触させることが可能である。樹脂シート11が中間転写ベルト6や、中間転写ベルト6を介して対向する感光ドラム1の形状に沿って撓むことが可能であり、且つ、導電性繊維の弾性力に加えて樹脂シート11の弾性力も加えて導電性繊維を中間転写ベルト6に接触させることが可能である。この構成によって、転写部材(5α、5β)の中間転写ベルト6に対する接触をより安定化することが可能である。
In the present embodiment, the transfer member (5α, 5β) is supported by the
図3は、樹脂シート11の支持構成を説明する断面図である。各ステーションSa〜Sdの各一次転写部に共通する構成であるため、一つのステーションにおける構成を例に取り説明する。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the support structure of the
樹脂シート11は、その上流側の端を移動方向幅5mm、長手幅全域に渡って両面テープにてステンレス製の金属プレート(固定部材)9上に接着される。なお、本実施例において、基布部5β、樹脂シート11、金属プレート9をそれぞれ接着するために使用した両面テープ12としては不織布基材にアクリル系粘着剤を使用したものを用いた。さらに、樹脂シート11の一端は、PC−ABS樹脂製のホルダー10と金属プレート9の間に保持され、ホルダー10に設置された凸部により圧着される。樹脂シート11の他端は自由端になっている。
The upstream end of the
図4(a)は、転写手段5の感光ドラム1、中間転写ベルト6に対する接触状態を説明する概略図である。図4(b)については、後述する。起毛部5αは、中間転写ベルト6上の感光ドラム1に対向する位置で、中間転写ベルト6の裏面に対し接触する。起毛部5αの上流端は、感光体ドラム1の中心から中間転写ベルト6に引いた垂線と中間転写ベルト6の交点(感光体ドラム1と中間転写ベルト6の接点)から、上流側に1.5mmの位置にある。転写部材(5α、5β)は、樹脂シート11を介して付勢部材であるバネ51により中間転写ベルト6に向かって付勢されている。バネ51の付勢力Fは、F=4.9Nであり、Fの方向は中間転写ベルトの移動方向に対する法線方向である。
FIG. 4A is a schematic diagram illustrating a contact state of the
図中のM1は、感光ドラム1と中間転写ベルト6の間に形成される1次転写部を表す。駆動ローラ61、テンションローラ63により直線的に張架された中間転写ベルト6は、ステーション毎に感光ドラム1と1mmの幅の1次転写部を形成するよう配置されている。このような可撓性をもった樹脂シート11は、連続的なプリント動作の繰返しによる画像形成装置内の昇温や、高温環境に暴露されることによって、樹脂シート11と金属プレート9との間での線膨張量の違いにより、樹脂シート11に変形が生じる可能性がある。
M1 in the drawing represents a primary transfer portion formed between the photosensitive drum 1 and the
図5は、中間転写ベルト5の移動方向と直交する長手方向に関する樹脂シート11の変形を説明する図である。図5に示すように、樹脂シート11に変形が生じると、樹脂シート11の表面から中間転写ベルト6の内周面までの距離が長手方向においてばらついてしまう。その状態において、起毛部5αの中間転写ベルト6への侵入量が、樹脂シート11の変形量より小さい場合には、図5に示すように、長手方向において、転写部材である起毛部5αが中間転写ベルト6に接触できない領域が生じてしまう。その結果、縦スジ状の画像不良が発生する恐れが生じる。
FIG. 5 is a view for explaining the deformation of the
そこで、本実施形態では、起毛部5αの中間転写ベルト6への侵入量Vを樹脂シート11の平面度Jより大きくすることを特徴とする。ここでブラシの侵入量Vとは、未接触状態(未当接状態)での転写手段5の厚みhと、中間転写ベルト6の内周面に接触した状態での転写手段5の厚み(押圧時厚みQ)との差を意味する。図4(b)は、侵入量Vを説明するための概略図である。図4(b)に示すように、侵入量V分だけ、起毛部5αは圧縮された状態で中間転写ベルト6に接触している。
Therefore, the present embodiment is characterized in that the amount of penetration V of the raised portion 5α into the
それぞれの測定方法について説明する。まず、未当接状態の転写手段5の厚みhについて説明する。樹脂シート11上に接着された状態の転写手段5を側面から光学顕微鏡で撮影し、樹脂シート11の裏面(基布部5βが貼りつけられていない非貼付面)から、樹脂シート11の面に対して法線方向に1次転写ブラシ5の繊維の先端までの距離を厚みhとする。次に、中間転写ベルト6の裏面に押圧した状態の転写手段5の厚み(押圧時厚みQ)として、一次転写圧力相当の力で1次転写ブラシ5を圧縮した時の1次転写ブラシ5の厚みを測定した。感光ドラム1に付勢する力は、F=4.9Nであり、1次転写部M1の搬送方向幅はおよそ1mmであり、起毛部5αの長手幅は230mmである。従って、本実施形態における1次転写圧力相当の力は、約0.21N/mm2となる。
本実施形態の構成において、測定した侵入量Vは0.5mmであった。なお、本実施形態の構成では、侵入量Vは0.4mmから0.9mmの間に設定することが望ましい。本実施形態の場合には、侵入量Vを0.9mmより大きく設定すると、起毛端の上流位置が1次転写部M1部内の感光体ドラム1と中間転写ベルト6の接点付近まで下流側になびいてしまい、トナー像の飛散りを引き起こしてしまう恐れがある。 一方、樹脂シート11の平面度Jとしては、1次転写部(M1)に対応する位置での樹脂シート11の断面形状における最大値と最小値の差分を採った。1次転写部(M1)は、感光ドラム1と中間転写ベルト6が接触する接触領域である。
Each measurement method will be described. First, the thickness h of the transfer means 5 in the non-contact state will be described. The transfer means 5 adhered on the
In the configuration of the present embodiment, the measured penetration amount V was 0.5 mm. In the configuration of the present embodiment, it is desirable to set the penetration amount V between 0.4 mm and 0.9 mm. In the case of the present embodiment, when the intrusion amount V is set to be larger than 0.9 mm, the upstream position of the raised end extends downstream to the vicinity of the contact point between the photosensitive drum 1 in the primary transfer portion M1 and the
樹脂シート11の平面度Jについて、測定方法について図7を用いて説明する。図7は、樹脂シート11の平面度7の測定方法を説明するための概略図である。平面度Jは、図7(a)のように、一次転写部(M1)に対応する位置のシート形状を、レーザー14変位計を用いて測定する。図7(b)のように、レーザー変位計14の測定子をブラシ部材の長手(図中Y方向)に沿って走査し、形状プロファイルを長手全域で測定した。レーザー変位計14としては、KEYENCE社製LK−G35を用い、変位計14を長手に走査するためには、オリエンタルモーター社製EZSM3E030−Aを用いた。
A method for measuring the flatness J of the
この測定方法による測定結果は、樹脂シート(ポリエチレンテレフタレート)と金属プレート(SUS304)の組み合わせにおいて、組み立て直後の平面度Jは0.1mmであった。 As a result of measurement by this measurement method, the flatness J immediately after assembly was 0.1 mm in the combination of the resin sheet (polyethylene terephthalate) and the metal plate (SUS304).
よって、本実施形態は、平面度J(0.1mm)に対して侵入量V(0.5mm)が大きいため、転写部材の起毛部5αを中間転写ベルト6の長手方向にわたって確実に中間転写ベルト6に接触させることが可能である。図6は、本実施形態における中間転写ベルト5の移動方向と直交する長手方向に関する転写部材の接触状態を説明する図である。本実施形態のように侵入量Vが平面度Jよりも大きければ、図6に示すように樹脂シート11が下方に凹んでいる箇所でも、起毛部5αの先端は中間転写ベルト6の内周面に確実に接触することが可能である。
Therefore, in the present embodiment, since the penetration amount V (0.5 mm) is large with respect to the flatness J (0.1 mm), the raised portion 5α of the transfer member is reliably transferred over the longitudinal direction of the
本実施形態の転写手段5の効果を調べるため、実施形態1の画像形成装置を用いて評価を行った。比較例として、転写手段5の起毛部の繊維長dを変更した転写手段を用いていた。上記の画像形成装置と同じ基本構成を有し、1次転写ブラシの繊維長が異なる画像形成装置を用いた。各比較例における繊維長dは以下のとおりである。
In order to examine the effect of the
比較例1としてブラシの繊維長dを1.0mmとした画像形成装置を用いた。比較例2としてはブラシの繊維長dを0.6mmとした画像形成装置を用いた。樹脂シート11は共通のものを使用し、平面度J(0.1mm)は共通である。
As Comparative Example 1, an image forming apparatus having a brush fiber length d of 1.0 mm was used. As Comparative Example 2, an image forming apparatus having a brush fiber length d of 0.6 mm was used. A
通紙実験として、記録材PにCS−680用紙(キヤノンマーケティングジャパン、商品名)を用い、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色の画像比率5%の画像を、3万枚プリントした。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、スループットは1分間に18枚であった。通紙実験は温度23℃湿度50%の環境下で、2枚の間欠印刷を連続的に行った。 As a paper passing experiment, CS-680 paper (Canon Marketing Japan, product name) was used as the recording material P, and the image ratio of each color of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) was 5%. 30,000 images were printed. The plain paper mode was used as the image forming mode, and the throughput was 18 sheets per minute. In the paper passing experiment, intermittent printing of two sheets was continuously performed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
又、上記通紙実験の開始時、及び通紙実験中の画像形成枚数3千枚おきに、評価画像のサンプリングを行うと共に、転写手段5の侵入量、及び樹脂シート11の平面度の測定を行い、侵入量Vと平面度Jの差を算出した。サンプリングする評価画像として次のものを出力した。即ち、ベタ画像(最大濃度レベル画像)、ハーフトーン画像(濃度25%)を、それぞれC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)、R(レッド)、B(ブルー)、G(グリーン)の各色にて出力した。
In addition, the evaluation image is sampled at the start of the paper passing experiment and every 3,000 images formed during the paper passing experiment, and the intrusion amount of the transfer means 5 and the flatness of the
サンプリングした評価画像について、1次転写部(M1)内での中間転写ベルト6への一次転写ブラシ5の接触ムラに起因する画像不良の観点でランク付け評価を行った。ランク付けの基準としては、画像不良がほぼ発生しない場合を○、画像不良が確認できる場合を×とした。
The sampled evaluation images were ranked and evaluated from the viewpoint of image defects caused by uneven contact of the
評価結果を図8(a)および図8(b)に示す。図8(a)に示すように、本実施形態の転写手段5では、通紙枚数の増加に伴い、樹脂シート11の変形が生じたものの、終始、転写手段5の侵入量Vの方が、樹脂シート11の平面度Jより大きい関係にあった。つまり、起毛部5αの導電性繊維は中間転写ベルト6裏面に長手に渡って接触しており、図8(b)に示すように起毛部5αと中間転写ベルト6裏面の接触の不均一に起因する画像不良は3万枚までに発生しなかった。一方で、比較例1、及び比較例2においては、通紙枚数が増加し樹脂シート11に変形が生じると、上記侵入量Vが樹脂シートの平面度Jより小さい関係となり、サンプリング画像中に縦筋状の画像不良が発生した。
An evaluation result is shown to Fig.8 (a) and FIG.8 (b). As shown in FIG. 8A, in the
以上、本実施形態の画像形成装置では、転写手段5として、ブラシ状の転写部材(5α、5β)を採用し、転写手段5の中間転写ベルト6への侵入量Vを転写手段5の支持部材11の平面度より大きく設定する。これにより、起毛部5αを構成する導電性繊維を中間転写ベルト6内周面に安定的に接触させ、画像不良の発生を抑制することが可能となる。
As described above, in the image forming apparatus of the present embodiment, the
また、支持部材として、可撓性を有する樹脂シート11を用いて説明したが、同様に可撓性を有する金属シート(SUSフィルム)も用いることができる。
Moreover, although demonstrated using the
(実施形態2)
実施形態1では、転写手段5の侵入量Vを支持部材11の平面度Jよりも大きくする構成について説明した。これに対して、本実施形態では、転写手段5の侵入量Vが、平面度Jと中間ベルトの変位量Uとの和よりも大きいことを特徴とする。本実施形態では、転写部材(5α、5β)と短手方向の幅と、起毛部5αの導電性繊維の繊維長dが実施形態1と相違するが、それ以外の構成については実施形態1の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the configuration in which the intrusion amount V of the
本実施形態の起毛部5αの短手方向の寸法Wbは、Wb=5mmである。また、基布部5βの短手方向の寸法Wkは、Wk=7mmである。これに合せて、樹脂シート11の移動方向幅も、延長し、22mmとする。1次転写ブラシ5の設置位置は、その上流端を実施形態1と揃える。ブラシの繊維長dはd=1.7mmである。ブラシの繊維長dが、d=1.7mmの時、未当接状態での樹脂シート11を含めた転写手段5の厚みhは2.3mmである。
The dimension Wb in the short direction of the raised portion 5α of the present embodiment is Wb = 5 mm. Moreover, the dimension Wk of the short side direction of the base fabric part 5 (beta) is Wk = 7mm. In accordance with this, the moving direction width of the
ところで、中間転写ベルト6のように薄肉のフィルム部材では、複数の軸で張架しテンションを掛けた場合、長手方向における厚みムラや弾性率のムラによって山谷の変位もった波打ちが生じる場合がある。また、本実施形態では、転写手段5の短手方向の幅を大きくすることで、1次転写部(M1)の下流側の転写部材の起毛部5αが中間転写ベルト6に接触する領域を増大させている。この構成によって、中間転写ベルト6の電位が上昇することを抑制(中間転写ベルト6の電荷を除電)することが可能であるが、中間転写ベルト6に波打ちが発生すると以下の問題が生じる。それは、1次転写部(M1)下流側の感光ドラム1が対向しない領域で転写部材の起毛部5αが中間転写ベルト6の内周面に均一に接触できない場合がある。特に、樹脂シート11が変形した結果生じる凹部と中間転写ベルトの山型の波打ち部分との間では、起毛部5αと中間転写ベルト6との接触が不安定になりやすい。そういった場合、中間転写ベルト6の電位を適正に除電できず、意図しない放電が生じ、画像不良が発生する。
By the way, when a thin film member such as the
そこで、本実施形態の特徴として、転写手段5の中間転写ベルト6内周面への侵入量Vを、支持部材としての樹脂シート11の平面度Jと中間転写ベルト6の押圧方向(厚み方向)における変位量Uの和よりも大きく設定する。(押圧方向は、転写手段5が中間転写ベルト6を押圧する方向であり、中間転写ベルト6の厚み方向である)ここで、変位量Uとしては中間転写ベルト6の一次転写部(M1)を形成する面の法線方向の変位を長手方向にわたって測定する。そして、その断面形状における最大値と最小値の差分を取った。具体的な測定方法について説明する。
Therefore, as a feature of the present embodiment, the amount of penetration V of the transfer means 5 into the inner peripheral surface of the
本実施形態では、図10に示すように、中間転写ベルト6を直径30mmのSUS製の金属軸2本によって張架し20Nの力を中間転写ベルト6にかけた状態で、2本の軸の中間位置にて、レーザー変位計14を長手方向(図中Y方向)に走査することで測定した。レーザー変位計14、及び長手方向へ走査するための機器は実施形態1で使用したものと同じである。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, the
本実施形態において、侵入量Vは0.7mmであり樹脂シート11の組み立て直後の平面度Jは0.1mm、中間転写ベルト6の変位量Uは0.3mmであった。このように、侵入量Vが、平面度Jと中間ベルトの変位量Uとの和よりも大きければ、図9に示すように転写手段5の起毛部5αの先端は、長手方向にわたって中間転写ベルト6の内周面に接触することが可能である。これにより、導電繊維を中間転写ベルトの内周面に安定的に当接させ、特に、感光ドラム1が対向していない領域における意図しない放電による画像不良の発生を抑制することが可能である。
In this embodiment, the penetration amount V was 0.7 mm, the flatness J immediately after assembly of the
尚、実施形態1、実施形態2では、転写ベルトとして中間転写ベルト5を備える画像形成装置について説明をした。しかしながら、実施形態1、実施形態2の構成は、転写ベルトとして転写材を担持搬送する搬送ベルトを備える画像形成装置についても適用可能である。
In the first and second embodiments, the image forming apparatus including the
100 画像形成装置
1 感光体ドラム
21 中間転写ベルトユニット
6 中間転写ベルト
5 転写手段
5a 起毛部
5b 基材部
11 支持部材
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記像担持体と接触して移動可能な転写ベルトと、
前記転写ベルトを介して前記像担持体に対向する位置に配置され、前記像担持体から前記転写ベルト側へトナー像を転写する転写手段と、を有し、
前記転写手段は、前記転写ベルトに接触する複数の導電性繊維からなる起毛部と、前記起毛部と接触し前記起毛部を支持する基材部と、を備える画像形成装置において、
前記転写手段は、前記基材部を支持面で支持する支持部材を備え、前記支持部材は可撓性を備えるものであり、
前記起毛部の前記転写ベルトに対する侵入量は、前記支持面の平面度より大きいことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A transfer belt movable in contact with the image carrier;
A transfer unit disposed at a position facing the image carrier via the transfer belt, and transferring a toner image from the image carrier to the transfer belt,
In the image forming apparatus, the transfer unit includes a raised portion made of a plurality of conductive fibers that are in contact with the transfer belt, and a base material portion that is in contact with the raised portion and supports the raised portion.
The transfer means includes a support member that supports the base portion with a support surface, and the support member has flexibility.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein an amount of penetration of the raised portion into the transfer belt is greater than a flatness of the support surface.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer belt is a conveyance belt that carries and conveys a transfer material onto which a toner image is transferred from the image carrier.
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