JP2016053648A - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転駆動される回転体を、周回する転写ベルトの外周に接触させた構成において、記録媒体への現像剤像の転写ずれを抑制する。
【解決手段】転写ユニット20は、駆動ロール24と、転写ベルト22と、駆動ロール24に対してオフセット配置された二次転写ロール26と、を有する。また、駆動ロール24と転写ベルト22との静摩擦係数をμ1、転写ベルト22と二次転写ロール26との静摩擦係数をμ2、転写ベルト22と用紙Pとの静摩擦係数をμ3とする。μ1>μ2、μ1>μ3である。ここで、転写ベルト22は、駆動ロール24に対して相対移動せずに、駆動ロール24の線速度V1に合わせて移動する。即ち、転写ベルト22の線速度V3=V1となる状態が維持されるので、転写ベルト22の回転不良が抑制され、用紙Pへのトナー像Gの転写ずれを抑制することができる。
【選択図】図2
【解決手段】転写ユニット20は、駆動ロール24と、転写ベルト22と、駆動ロール24に対してオフセット配置された二次転写ロール26と、を有する。また、駆動ロール24と転写ベルト22との静摩擦係数をμ1、転写ベルト22と二次転写ロール26との静摩擦係数をμ2、転写ベルト22と用紙Pとの静摩擦係数をμ3とする。μ1>μ2、μ1>μ3である。ここで、転写ベルト22は、駆動ロール24に対して相対移動せずに、駆動ロール24の線速度V1に合わせて移動する。即ち、転写ベルト22の線速度V3=V1となる状態が維持されるので、転写ベルト22の回転不良が抑制され、用紙Pへのトナー像Gの転写ずれを抑制することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、転写装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1の転写装置は、中間転写ベルトと、中間転写ベルトが巻き掛けられたバックアップローラと、中間転写ベルトを介してバックアップローラに押し当てられた二次転写ローラと、を有する。二次転写ローラの表面の摩擦係数は0.4以下に設定されている。
本発明は、回転駆動される回転体を、周回する転写ベルトの外周に接触させた構成において、記録媒体への現像剤像の転写ずれを抑制することを目的とする。
本発明の請求項1に係る転写装置は、回転駆動される第1回転体と、前記第1回転体に巻き掛けられた転写ベルトと、回転駆動され、前記転写ベルトの外周面と接触し、前記転写ベルトの移動方向で前記第1回転体に対してオフセット配置され、前記第1回転体と共に前記転写ベルトを挟んでニップ部を形成する第2回転体と、を有し、前記ニップ部で前記転写ベルトから記録媒体へ現像剤像を転写する転写装置であって、前記第1回転体と前記転写ベルトとの静摩擦係数をμ1、前記転写ベルトと前記第2回転体との静摩擦係数をμ2、前記転写ベルトと記録媒体との静摩擦係数をμ3として、μ1>μ2、μ1>μ3である。
本発明の請求項2に係る転写装置の前記第2回転体の線速度は、前記第1回転体の線速度よりも低い。
本発明の請求項3に係る画像形成装置は、請求項1又は請求項2に記載の転写装置と、前記転写ベルトに現像剤像を形成する形成手段と、を有する。
本発明の請求項4に係る画像形成装置は、前記形成手段は、前記転写ベルトの移動方向の下流側で記録媒体よりも外側にはみ出す現像剤像を形成するモードを有する。
請求項1の発明は、静摩擦係数の関係がμ1<μ2及びμ1<μ3の構成に比べて、回転駆動される回転体を、周回する転写ベルトの外周に接触させた構成において、記録媒体への現像剤像の転写ずれを抑制することができる。
請求項2の発明は、第2回転体の線速度が第1回転体の線速度よりも高い構成に比べて、転写ベルトの撓みを抑制することができる。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の転写装置を有していない構成に比べて、記録媒体への現像剤像の転写ずれに起因して生じる画像不良を抑制することができる。
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2に記載の転写装置を有していない構成に比べて、転写ベルトの移動方向の下流側で記録媒体よりも外側にはみ出す現像剤像を形成するモードにおいて、記録媒体への現像剤像の転写ずれに起因して生じる画像不良を抑制することができる。
本実施形態に係る転写装置及び画像形成装置の一例について説明する。
〔全体構成〕
図1には、第1実施形態の画像形成装置10が示されている。画像形成装置10は、一例として、用紙Pを搬送する搬送部12と、トナーTを用いてトナー像Gを形成する画像形成部14と、搬送される用紙Pにトナー像Gを転写する転写ユニット20と、トナー像Gを用紙Pに定着する定着部16と、を有する。また、画像形成装置10は、装置本体としての筐体10Aを有する。搬送部12には、用紙Pが搬送される搬送経路12Aが形成されている。
図1には、第1実施形態の画像形成装置10が示されている。画像形成装置10は、一例として、用紙Pを搬送する搬送部12と、トナーTを用いてトナー像Gを形成する画像形成部14と、搬送される用紙Pにトナー像Gを転写する転写ユニット20と、トナー像Gを用紙Pに定着する定着部16と、を有する。また、画像形成装置10は、装置本体としての筐体10Aを有する。搬送部12には、用紙Pが搬送される搬送経路12Aが形成されている。
用紙Pは、記録媒体の一例である。トナーTは、現像剤の一例である。トナー像Gは、現像剤像の一例である。画像形成部14は、後述する転写ベルト22にトナー像Gを形成する形成手段の一例である。また、画像形成部14は、一例として、感光体18を有し、帯電、露光、現像、清掃の各工程を行う電子写真方式のユニットである。転写ユニット20は、転写装置の一例である。画像形成装置10は、後述する縁無しモードを有する。
なお、以下の説明では、画像形成装置10をユーザ(図示省略)が立つ側から正面視して、装置幅方向、装置高さ方向、装置奥行き方向をX方向、Y方向、Z方向と記載する。X方向、Y方向、Z方向は、互いに直交している。また、X方向、Y方向、Z方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置10を正面視して、右側をX側、左側を−X側、上側をY側、下側を−Y側、奥側をZ側、前側を−Z側と記載する。
〔要部構成〕
次に、転写ユニット20について説明する。
次に、転写ユニット20について説明する。
図1に示す転写ユニット20は、転写ベルト22と、第1回転体の一例としての駆動ロール24と、第2回転体の一例としての二次転写ロール26と、を有する。また、転写ユニット20は、張力付与ロール28と、第1従動ロール32と、一次転写ロール34と、第2従動ロール36と、ブレード38と、を有する。なお、転写ベルト22の周回方向(移動方向)をA方向(図1の矢印A)とする。
(転写ベルト)
図1に示す転写ベルト22は、無端状(環状)に形成されている。また、転写ベルト22は、一例として、ヤング率が5000[MPa]の材料で構成されており、本実施形態では、PAI(ポリアミドイミド樹脂)製となっている。さらに、転写ベルト22は、内周面22A及び外周面22B(図2参照)の表面粗さ(十点平均粗さRz)が0.2[μm]となっている。さらに、転写ベルト22は、一例として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーTに対応する4本の感光体18のY側(上側)に周回可能に設けられている。
図1に示す転写ベルト22は、無端状(環状)に形成されている。また、転写ベルト22は、一例として、ヤング率が5000[MPa]の材料で構成されており、本実施形態では、PAI(ポリアミドイミド樹脂)製となっている。さらに、転写ベルト22は、内周面22A及び外周面22B(図2参照)の表面粗さ(十点平均粗さRz)が0.2[μm]となっている。さらに、転写ベルト22は、一例として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーTに対応する4本の感光体18のY側(上側)に周回可能に設けられている。
具体的には、転写ベルト22は、駆動ロール24、張力付与ロール28、第1従動ロール32、最下流の一次転写ロール34、及び第2従動ロール36に巻き掛けられている。言い換えると、転写ベルト22は、駆動ロール24、張力付与ロール28、第1従動ロール32、最下流の一次転写ロール34、及び第2従動ロール36により周回可能に支持されている。転写ベルト22の外周面22B(図2参照)は、感光体18と接触している。
(駆動ロール)
図2に示す駆動ロール24は、一例として、ステンレス鋼製の円筒状の芯金24Aと、芯金24Aの外周面を被覆する弾性層24Bと、を有する。弾性層24Bは、一例として、厚みが0.5[mm]、JIS−Aで65°の材料で構成されており、本実施形態では、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)製となっている。また、弾性層24Bは、外周面の表面粗さ(十点平均粗さRz)が5.0[μm]となっている。
図2に示す駆動ロール24は、一例として、ステンレス鋼製の円筒状の芯金24Aと、芯金24Aの外周面を被覆する弾性層24Bと、を有する。弾性層24Bは、一例として、厚みが0.5[mm]、JIS−Aで65°の材料で構成されており、本実施形態では、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)製となっている。また、弾性層24Bは、外周面の表面粗さ(十点平均粗さRz)が5.0[μm]となっている。
また、駆動ロール24は、搬送経路12Aの−X側に位置しており、Z方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、駆動ロール24は、筐体10A内に設けられた制御部70(図1参照)によって動作制御されたモータ(図示省略)により、図示の反時計回り方向に回転駆動され、転写ベルト22をA方向に周回させるようになっている。なお、駆動ロール24は、転写ベルト22を挟んで二次転写ロール26と対向する対向ロールとされている。
(張力付与ロール)
図1に示す張力付与ロール28は、筐体10A内で、駆動ロール24よりも−X側で且つY側の位置(斜め上方位置)において、X方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、張力付与ロール28は、軸部が転写ベルト22の外側へ向けて、図示しないバネで付勢されており、転写ベルト22に張力を付与している。そして、張力付与ロール28は、転写ベルト22の周回により、図示の反時計回り方向に回転するようになっている。
図1に示す張力付与ロール28は、筐体10A内で、駆動ロール24よりも−X側で且つY側の位置(斜め上方位置)において、X方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、張力付与ロール28は、軸部が転写ベルト22の外側へ向けて、図示しないバネで付勢されており、転写ベルト22に張力を付与している。そして、張力付与ロール28は、転写ベルト22の周回により、図示の反時計回り方向に回転するようになっている。
(巻掛ロール)
図1に示す第1従動ロール32は、筐体10A内で、張力付与ロール28よりもX側で且つ−Y側の位置において、X方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、第1従動ロール32は、転写ベルト22の周回により、図示の反時計回り方向に回転するようになっている。
図1に示す第1従動ロール32は、筐体10A内で、張力付与ロール28よりもX側で且つ−Y側の位置において、X方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、第1従動ロール32は、転写ベルト22の周回により、図示の反時計回り方向に回転するようになっている。
(一次転写ロール)
図1に示す一次転写ロール34は、筐体10A内で、第1従動ロール32よりもX側で且つ−Y側の位置において、図示しないフレームに回転可能に設けられており、転写ベルト22を挟んで感光体18に対向している。また、一次転写ロール34は、転写ベルト22の内周面22A(図2参照)と接触している。そして、一次転写ロール34と感光体18との間が、感光体18に形成されたトナー像Gが転写ベルト22に転写される一次転写位置とされている。
図1に示す一次転写ロール34は、筐体10A内で、第1従動ロール32よりもX側で且つ−Y側の位置において、図示しないフレームに回転可能に設けられており、転写ベルト22を挟んで感光体18に対向している。また、一次転写ロール34は、転写ベルト22の内周面22A(図2参照)と接触している。そして、一次転写ロール34と感光体18との間が、感光体18に形成されたトナー像Gが転写ベルト22に転写される一次転写位置とされている。
また、一次転写ロール34には、図示しない電圧印加部から電圧が印加されるようになっている。そして、一次転写ロール34は、接地された感光体18との電位差により、感光体18上のトナー像Gを転写ベルト22の外周面に一次転写させるようになっている。なお、本実施形態の転写ユニット20では、後述する二次転写位置におけるトナー像Gの用紙Pへの転写ずれが、一次転写位置におけるトナー像Gの転写ベルト22への転写に影響しにくい構成となっている。
(従動ロール)
図1に示す第2従動ロール36は、最下流の一次転写ロール34よりもX側で且つ−Y側の位置であり、駆動ロール24よりも−X側で且つ−Y側の位置において、X方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、第2従動ロール36は、転写ベルト22の周回に従動するようになっている。
図1に示す第2従動ロール36は、最下流の一次転写ロール34よりもX側で且つ−Y側の位置であり、駆動ロール24よりも−X側で且つ−Y側の位置において、X方向を軸方向として、図示しないフレームに回転可能に設けられている。また、第2従動ロール36は、転写ベルト22の周回に従動するようになっている。
(二次転写ロール)
図2に示す二次転写ロール26は、一例として、ステンレス鋼製の円筒状の芯金26Aと、芯金26Aの外周面に被覆された弾性層26Bと、弾性層26Bの外周面に被覆された厚み40[μm]のポリイミド樹脂製のチューブ26Cと、を有する。弾性層26Bは、一例として、Asker−Cで40°の材料で構成されており、本実施形態では、ウレタン製となっている。チューブ26Cは、一例として、外周面の表面粗さ(十点平均粗さRz)が1.0[μm]となっている。
図2に示す二次転写ロール26は、一例として、ステンレス鋼製の円筒状の芯金26Aと、芯金26Aの外周面に被覆された弾性層26Bと、弾性層26Bの外周面に被覆された厚み40[μm]のポリイミド樹脂製のチューブ26Cと、を有する。弾性層26Bは、一例として、Asker−Cで40°の材料で構成されており、本実施形態では、ウレタン製となっている。チューブ26Cは、一例として、外周面の表面粗さ(十点平均粗さRz)が1.0[μm]となっている。
また、二次転写ロール26は、筐体10A内で、駆動ロール24よりもX側で且つ−Y側の位置において、図示しないフレームに回転可能に設けられている。そして、二次転写ロール26は、制御部70(図1参照)によって動作制御されたモータ(図示省略)により、図示の時計回り方向に回転駆動されるようになっている。
さらに、二次転写ロール26は、一例として、Z方向に見て、駆動ロール24に対してA方向の上流側にオフセット配置されている。二次転写ロール26のオフセット配置は、剥離放電の抑制が目的である。
加えて、二次転写ロール26は、駆動ロール24と共に転写ベルト22を挟んでニップ部42を形成している。二次転写ロール26は、ニップ部42内において、転写ベルト22の外周面22Bと接触する。また、二次転写ロール26がオフセット配置されたことにより、A方向におけるニップ部42よりも上流側では、転写ベルト22と二次転写ロール26が接触し、且つ転写ベルト22と駆動ロール24が接触していないプレニップ部44が形成されている。A方向におけるニップ部42の幅はL1、プレニップ部44の幅はL2(<L1)となっている。
ここで、二次転写ロール26には、図示しない電圧印加部から電圧が印加されるようになっている。そして、二次転写ロール26は、接地された駆動ロール24との電位差により、転写ベルト22の外周面のトナー像Gを用紙P上に二次転写させるようになっている。このように、二次転写ロール26と駆動ロール24との間は、トナー像Gが用紙Pに転写される二次転写位置とされている。二次転写ロール26の外周面には、ブレード38が接触している。
(ブレード)
ブレード38は、一例として、Z方向を長手方向とするウレタン製の板材で、−Y側が固定され、Y側が自由端となっている。また、ブレード38の自由端は、二次転写ロール26の回転方向に対して反対方向を向くように、二次転写ロール26のニップ部42よりも回転方向の下流側部分に接触している。
ブレード38は、一例として、Z方向を長手方向とするウレタン製の板材で、−Y側が固定され、Y側が自由端となっている。また、ブレード38の自由端は、二次転写ロール26の回転方向に対して反対方向を向くように、二次転写ロール26のニップ部42よりも回転方向の下流側部分に接触している。
図1に示す転写ユニット20において、二次転写後の転写ベルト22の外周面に付着した残留トナーや紙粉は、クリーニングユニット29により除去されるようになっている。
<静摩擦係数の設定>
図2に示す駆動ロール24の外周面と転写ベルト22の内周面22Aとの静摩擦係数μ1は、一例として、0.7となっている。二次転写ロール26の外周面と転写ベルト22の外周面22Bとの静摩擦係数μ2は、一例として、0.2となっている。転写ベルト22の外周面22Bと用紙Pとの静摩擦係数μ3は、一例として、0.3となっている。用紙Pと二次転写ロール26の外周面との静摩擦係数μ4は、一例として、0.3となっている。即ち、本実施形態では、各静摩擦係数が、μ1>μ2、μ1>μ3、μ3=μ4の関係となるように設定されている。なお、静摩擦係数の測定は、JISK7125、JISP8147に基づいて行った。また、用紙Pには、一例として、後述する縁無しモードに合わせて、コート紙を用いている。
図2に示す駆動ロール24の外周面と転写ベルト22の内周面22Aとの静摩擦係数μ1は、一例として、0.7となっている。二次転写ロール26の外周面と転写ベルト22の外周面22Bとの静摩擦係数μ2は、一例として、0.2となっている。転写ベルト22の外周面22Bと用紙Pとの静摩擦係数μ3は、一例として、0.3となっている。用紙Pと二次転写ロール26の外周面との静摩擦係数μ4は、一例として、0.3となっている。即ち、本実施形態では、各静摩擦係数が、μ1>μ2、μ1>μ3、μ3=μ4の関係となるように設定されている。なお、静摩擦係数の測定は、JISK7125、JISP8147に基づいて行った。また、用紙Pには、一例として、後述する縁無しモードに合わせて、コート紙を用いている。
駆動ロール24の外周面と転写ベルト22の内周面22Aとの静摩擦係数は、一例として、0.6以上1.2以下の範囲で設定される。二次転写ロール26の外周面と転写ベルト22の外周面22Bとの静摩擦係数は、一例として、0.1以上0.5以下の範囲で設定される。転写ベルト22の外周面22Bと用紙Pとの静摩擦係数は、一例として、0.2以上0.5以下の範囲で設定される。用紙Pと二次転写ロール26の外周面との静摩擦係数は、一例として、0.2以上0.5以下の範囲で設定される。なお、既述の測定で得られた静摩擦係数は、最大静摩擦係数である。
<動摩擦係数>
本実施形態では、動摩擦係数について静摩擦係数と相関があるものとして、既述の静摩擦係数の測定値で各部材の比較を行っている。静摩擦係数の方が動摩擦係数よりも測定しやすいため、本実施形態では静摩擦係数で条件式を決めている。このため、動摩擦係数の測定は行っていない。ただし、転写ベルト22が周回しているときのニップ部42に作用する各摩擦力については、動摩擦係数μ1´、μ2´、μ3´、μ4´を用いて説明する。
本実施形態では、動摩擦係数について静摩擦係数と相関があるものとして、既述の静摩擦係数の測定値で各部材の比較を行っている。静摩擦係数の方が動摩擦係数よりも測定しやすいため、本実施形態では静摩擦係数で条件式を決めている。このため、動摩擦係数の測定は行っていない。ただし、転写ベルト22が周回しているときのニップ部42に作用する各摩擦力については、動摩擦係数μ1´、μ2´、μ3´、μ4´を用いて説明する。
μ1´は、駆動ロール24の外周面と転写ベルト22の内周面22Aとの動摩擦係数である。μ2´は、二次転写ロール26の外周面と転写ベルト22の外周面22Bとの動摩擦係数である。μ3´は、転写ベルト22の外周面22Bと用紙Pとの動摩擦係数である。μ4´は、用紙Pと二次転写ロール26の外周面との動摩擦係数である。なお、静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4、及び動摩擦係数μ1´、μ2´、μ3´、μ4´の図示は省略する。
<線速度の設定>
図2に示す二次転写ロール26の外周面の線速度V2[mm/s]は、駆動ロール24の外周面の線速度V1[mm/s]よりも低い設定となっている。一例として、線速度V2は、線速度V1よりも0.5[%]低い設定となっている。
図2に示す二次転写ロール26の外周面の線速度V2[mm/s]は、駆動ロール24の外周面の線速度V1[mm/s]よりも低い設定となっている。一例として、線速度V2は、線速度V1よりも0.5[%]低い設定となっている。
<画像形成モード>
図1に示す画像形成部14及び制御部70は、用紙Pへの画像形成モードとして、縁有りモード、縁無しモードを有している。縁有りモードは、図示を省略するが、用紙Pよりも内側にトナー像Gを形成するモードである。縁無しモードは、用紙Pよりも外側にはみ出すトナー像Gを形成するモードである。即ち、縁無しモードでは、トナー像Gが、転写ベルト22の移動方向(A方向)の下流側で用紙Pよりも外側にはみ出す。
図1に示す画像形成部14及び制御部70は、用紙Pへの画像形成モードとして、縁有りモード、縁無しモードを有している。縁有りモードは、図示を省略するが、用紙Pよりも内側にトナー像Gを形成するモードである。縁無しモードは、用紙Pよりも外側にはみ出すトナー像Gを形成するモードである。即ち、縁無しモードでは、トナー像Gが、転写ベルト22の移動方向(A方向)の下流側で用紙Pよりも外側にはみ出す。
図3に示すように、縁無しモードでは、転写ベルト22におけるトナー像Gの形成領域SのA方向下流端S1が、用紙PのA方向下流端P1よりも下流側に位置するように、トナー像Gの形成及び転写ベルト22への一次転写が行われる。
〔比較例〕
次に、第1、第2、第3比較例の転写ユニット200、210、220について説明する。なお、第1、第2、第3比較例の転写ユニット200、210、220の各部材については、静摩擦係数、動摩擦係数、及び線速度を除いて、本実施形態の転写ユニット20(図1参照)の各部材と同様の構成であるため、本実施形態と同じ符号を用いて説明する。
次に、第1、第2、第3比較例の転写ユニット200、210、220について説明する。なお、第1、第2、第3比較例の転写ユニット200、210、220の各部材については、静摩擦係数、動摩擦係数、及び線速度を除いて、本実施形態の転写ユニット20(図1参照)の各部材と同様の構成であるため、本実施形態と同じ符号を用いて説明する。
(第1比較例)
図7(A)に示す第1比較例の転写ユニット200では、静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4の関係が、μ1<μ2、μ1<μ3、μ3=μ4となっている。
図7(A)に示す第1比較例の転写ユニット200では、静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4の関係が、μ1<μ2、μ1<μ3、μ3=μ4となっている。
ここで、μ1<μ2、μ1<μ3、μ3=μ4であるため、比較例の転写ユニット200では、用紙Pの有無に関わらず、転写ベルト22が駆動ロール24よりも二次転写ロール26の回転に合わせて移動しようとする。このため、ニップ部42を抜けた転写ベルト22の一部は、二次転写ロール26側に引っ張られて弛み部Kが形成されるので、転写ベルト22の回転速度が安定しづらい。
(第2比較例)
図7(B)に示す第2比較例の転写ユニット210では、静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4の関係が本実施形態と同様であるが、二次転写ロール26の外周面の線速度V2が、駆動ロール24の外周面の線速度V1よりも高い設定となっている。
図7(B)に示す第2比較例の転写ユニット210では、静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4の関係が本実施形態と同様であるが、二次転写ロール26の外周面の線速度V2が、駆動ロール24の外周面の線速度V1よりも高い設定となっている。
ここで、V1<V2であるため、第2比較例の転写ユニット210では、用紙Pの有無に関わらず、転写ベルト22が駆動ロール24よりも二次転写ロール26の回転に合わせて移動しようとする。このため、ニップ部42を抜けた転写ベルト22の一部は、二次転写ロール26側に引っ張られて弛み部Kが形成されるので、転写ベルト22の回転速度が安定しづらい。
(第3比較例)
図7(C)に示す第3比較例の転写ユニット220では、第1比較例の転写ユニット200(図7(A)参照)と同様に静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4が設定されている。また、転写ユニット220を備えた画像形成装置(図示省略)は、用紙Pよりも内側にトナー像Gが形成される既述の縁有りモードを有する。
図7(C)に示す第3比較例の転写ユニット220では、第1比較例の転写ユニット200(図7(A)参照)と同様に静摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4が設定されている。また、転写ユニット220を備えた画像形成装置(図示省略)は、用紙Pよりも内側にトナー像Gが形成される既述の縁有りモードを有する。
ここで、弛み部Kが形成された状態で、図7(C)に示すように、縁有りモードを実行した場合、用紙Pの先端(下流端)のみがニップ部42に進入している間は、弛み部Kが維持される。即ち、弛み部Kが解消されにくい。
続いて、ニップ部42内に用紙Pと共にトナー像G(トナーT)が進入したとき、二次転写ロール26が転写ベルト22に対して生じさせる摩擦力は、トナーTが介在することで、用紙Pのみが介在する場合に比べて低下する。これにより、転写ベルト22が駆動ロール24の回転に合わせて移動して、弛み部Kが解消される。このとき、転写ベルト22の移動速度が変動するので、転写ベルト22上のトナー像Gが、位置ずれした状態で用紙Pに二次転写されてしまう。なお、トナー像Gの転写ずれは、転写ベルト22の移動速度の変動(回転不良)に伴う、一次転写ズレに起因する二次転写位置でのカラ―レジずれ状態(色がきちんと重なっていない状態)を含む。
[作用]
次に、本実施形態の作用について説明する。
次に、本実施形態の作用について説明する。
<縁無しモード>
縁無しモードにおける転写ユニット20及び画像形成装置10の転写時、非転写時の作用について説明する。
縁無しモードにおける転写ユニット20及び画像形成装置10の転写時、非転写時の作用について説明する。
〔非転写時〕
図2に示すように、用紙Pが二次転写部40のニップ部42に進入していない非転写時では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26の外周面とが接触する。
図2に示すように、用紙Pが二次転写部40のニップ部42に進入していない非転写時では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26の外周面とが接触する。
図5(A)に示すように、駆動ロール24、転写ベルト22、及び二次転写ロール26が直接、接触している場合を考える。なお、ニップ部42で転写ベルト22に作用するニップ抗力をN、駆動ロール24の外周面の線速度V1、転写ベルト22の線速度V3、二次転写ロール26の外周面の線速度V2とする。この場合、二次転写ロール26と転写ベルト22との速度差(V3−V2)によって生じ、二次転写ロール26が転写ベルト22に与える摩擦力F2は、既述の動摩擦係数μ2´を用いて、F2=μ2´×Nとなる。
駆動ロール24の外周面が転写ベルト22に与える摩擦力F1は、既述の動摩擦係数μ1´を用いて、F1=μ1´×Nとなる。ここで、静摩擦係数と動摩擦係数との相関により、μ1´>μ2´であるので、F1>F2となる。これにより、転写ベルト22は、駆動ロール24に対して相対移動せずに(滑らずに)、駆動ロール24の線速度V1に合わせて移動する。即ち、転写ベルト22の線速度V3=V1となる状態が維持されるので、転写ベルト22の回転不良が抑制される。
〔転写時〕
図4に示すように、転写ユニット20において、縁無しモードで形成されたトナー像Gが転写ベルト22から用紙Pに転写される転写時について説明する。なお、ニップ部42内にトナーTのみが介在する段階を第1段階、ニップ部42内にトナーT及び用紙Pが介在する段階を第2段階として区別する。
図4に示すように、転写ユニット20において、縁無しモードで形成されたトナー像Gが転写ベルト22から用紙Pに転写される転写時について説明する。なお、ニップ部42内にトナーTのみが介在する段階を第1段階、ニップ部42内にトナーT及び用紙Pが介在する段階を第2段階として区別する。
(第1段階)
図6(A)に示すように、第1段階では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26との間にトナーTが介在するため、外周面22Bと二次転写ロール26との間の摩擦力F2´は、非転写時の摩擦力F2(図5(A)参照)よりも低下する。また、転写ベルト22の内周面22Aは、駆動ロール24の外周面と接触しているので、摩擦力F1は非転写時と同様となる。このため、F1>F2´となる。このように、第1段階では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26との間にトナーTが介在しても、転写ベルト22の線速度V3=V1となる状態が維持されるので、転写ベルト22の回転不良が抑制される。
図6(A)に示すように、第1段階では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26との間にトナーTが介在するため、外周面22Bと二次転写ロール26との間の摩擦力F2´は、非転写時の摩擦力F2(図5(A)参照)よりも低下する。また、転写ベルト22の内周面22Aは、駆動ロール24の外周面と接触しているので、摩擦力F1は非転写時と同様となる。このため、F1>F2´となる。このように、第1段階では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26との間にトナーTが介在しても、転写ベルト22の線速度V3=V1となる状態が維持されるので、転写ベルト22の回転不良が抑制される。
また、転写ユニット20では、二次転写ロール26が駆動されるので、二次転写ロール26を転写ベルト22の周回により従動回転させる場合に比べて、二次転写ロール26の回転不良(速度変動)が生じにくい。即ち、二次転写ロール26に接触するブレード38(図4参照)の接触圧を高くしても、転写ベルト22の回転不良が生じにくい。このため、転写ユニット20では、ブレード38の接触圧を高くすることで、二次転写ロール26の外周面に付着したトナーTのクリーニング性が向上する。
(第2段階)
図6(B)に示すように、第2段階では、転写ベルト22の外周面22Bと用紙Pとの間にトナーTが介在する。具体的には、トナーTが外周面22Bと接触し、用紙Pが二次転写ロール26と接触する。なお、用紙Pの線速度をV4とする。
図6(B)に示すように、第2段階では、転写ベルト22の外周面22Bと用紙Pとの間にトナーTが介在する。具体的には、トナーTが外周面22Bと接触し、用紙Pが二次転写ロール26と接触する。なお、用紙Pの線速度をV4とする。
駆動ロール24が転写ベルト22に与える摩擦力はF1である。二次転写ロール26が用紙Pに与える摩擦力F4は、既述の動摩擦係数μ4´を用いて、F4=μ4´×Nとなる。転写ベルト22が用紙Pに与える摩擦力F3´は、トナーTが介在するため、転写ベルト22と用紙Pが直接、接触した場合の摩擦力F3(図5(B)参照)よりも低くなる。F3´を既述の動摩擦係数μ3´を用いて表すと、F3´<μ3´×Nとなる。
ここで、静摩擦係数と動摩擦係数との相関により、μ1´>μ3´及びμ3´=μ4´であるので、F1>F4>F3´となる。これにより、転写ベルト22は、駆動ロール24に対して相対移動せずに(滑らずに)、駆動ロール24の線速度V1に合わせて移動する。即ち、転写ユニット20では、転写ベルト22の線速度V3=V1となる状態が維持されるので、第1比較例の転写ユニット200(図7(A)参照)に比べて、転写ベルト22の回転不良が抑制される。そして、転写ベルト22の回転不良が抑制されることから、用紙Pへのトナー像G(図2参照)の転写ずれ(一次転写位置での転写ずれ及び二次転写位置での転写ずれを含む)が抑制される。
また、用紙Pは、二次転写ロール26に対して相対移動せずに(滑らずに)、二次転写ロール26の線速度V2に合わせて移動する。即ち、用紙Pの線速度V4=V2となる状態が維持される。なお、転写ベルト22の線速度V3(=V1)と、用紙Pの線速度V4(=V2)との間に速度差(V3−V4)が生じる。しかし、予め、速度差(V3−V4)に合わせた大きさのトナー像Gを感光体18(図1参照)に形成することで、用紙Pへの転写後のトナー像Gの大きさが、設定した大きさとなる。
また、図4に示す転写ユニット20では、既述のように、線速度V1、V2の関係がV1>V2となっている。このため、プレニップ部44では、線速度V1で移動する転写ベルト22を線速度V2で回転する二次転写ロール26が引っ張ることになる。これにより、転写ユニット20では、第2比較例の転写ユニット210(図7(B)参照)に比べて、転写ベルト22の弛みが抑制される。
さらに、転写ユニット20では、二次転写ロール26が樹脂製チューブを有しているので、樹脂製チューブを有していない構成に比べて、外周面の摩擦力及びヤング率が低くなる。これにより、A方向におけるニップ部42の幅L1が、樹脂製チューブを用いない場合に比べて広くなるので、用紙PへのトナーTの転写率が上がる。
<縁有りモード>
次に、縁有りモードにおける転写ユニット20及び画像形成装置10の転写時の作用について説明する。なお、非転写時については、既述の縁無しモードと同様であるため、説明を省略する。また、転写時の第2段階についても、既述の縁無しモードと同様であるため、説明を省略する。
次に、縁有りモードにおける転写ユニット20及び画像形成装置10の転写時の作用について説明する。なお、非転写時については、既述の縁無しモードと同様であるため、説明を省略する。また、転写時の第2段階についても、既述の縁無しモードと同様であるため、説明を省略する。
図5(B)に示すように、縁有りモードの第1段階では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26との間に用紙Pが介在する。転写ベルト22の内周面22Aは、駆動ロール24の外周面と接触しているので、摩擦力F1は非転写時と同様となる。また、転写ベルト22が用紙Pに与える摩擦力F3と、二次転写ロール26が用紙Pに与える摩擦力F4は、各摩擦係数の設定から、F3=F4<F1となる。
これにより、第1段階では、転写ベルト22の外周面22Bと二次転写ロール26との間に用紙Pが介在しても、転写ベルト22が駆動ロール24に対して相対移動しにくい。このため、線速度V3=V1となる状態が維持され、転写ベルト22の回転不良(速度変動や位置ずれなど)が抑制される。そして、転写ベルト22の回転不良が抑制されることから、用紙Pへのトナー像G(図2参照)の転写ずれ(一次転写位置での転写ずれ及び二次転写位置での転写ずれを含む)が抑制される。
以上、説明したように、図1に示す画像形成装置10では、縁無しモード、縁有りモードに関わらず、転写ユニット20における用紙Pへのトナー像Gの転写ずれが抑制される。このため、用紙Pへのトナー像Gの転写ずれ(一次転写位置での転写ずれ及び二次転写位置での転写ずれを含む)に起因して生じる画像不良が抑制される。
さらに、画像形成装置10では、縁有りモードだけでなく、縁無しモードも有している。このため、画像形成装置10では、転写ベルト22に弛み部K(図7(A)参照)が生じるようなことがあっても、転写ベルト22の回転不良を抑制しつつ、トナーTの介在により摩擦力が低下し、弛み部Kが解消される。これにより、画像形成装置10では、第3比較例の転写ユニット220(図7(C)参照)を有する構成に比べて、用紙Pへのトナー像Gの転写ずれ(一次転写位置での転写ずれ及び二次転写位置での転写ずれを含む)に起因して生じる画像不良が抑制される。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
静摩擦係数μ1、μ2、μ3の例として、0.6≦μ1≦1.2、0.1≦μ2≦0.5、0.2≦μ3≦0.5となる各範囲内で、条件式μ1>μ2、μ1>μ3を満たす値を設定してもよい。なお、静摩擦係数μ4は、μ4=μ3に限らず、静摩擦係数μ3とは異なる値であってもよい。例えば、μ4<μ1で設定されてもよく、あるいは、0.2≦μ4≦0.5となる範囲内で設定されてもよい。
駆動ロール24、転写ベルト22の材質は、静摩擦係数の条件式を満たすものであれば、既述の材質に限らず、他の材質であってもよい。二次転写ロール26の弾性層26Bは、ウレタン製に限らず、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)とECO(エピクロロヒドリンゴム)との組み合せであってもよく、他の材質であってもよい。
静摩擦係数の条件式が満たされる構成であれば、二次転写ロール26の外周面の線速度V2が駆動ロール24の外周面の線速度V1よりも高いものであってもよい。
10 画像形成装置
14 画像形成部(形成手段の一例)
20 転写ユニット(転写装置の一例)
22 転写ベルト
22B 外周面
24 駆動ロール(第1回転体の一例)
26 二次転写ロール(第2回転体の一例)
42 ニップ部
G トナー像(現像剤像の一例)
14 画像形成部(形成手段の一例)
20 転写ユニット(転写装置の一例)
22 転写ベルト
22B 外周面
24 駆動ロール(第1回転体の一例)
26 二次転写ロール(第2回転体の一例)
42 ニップ部
G トナー像(現像剤像の一例)
Claims (4)
- 回転駆動される第1回転体と、
前記第1回転体に巻き掛けられた転写ベルトと、
回転駆動され、前記転写ベルトの外周面と接触し、前記転写ベルトの移動方向で前記第1回転体に対してオフセット配置され、前記第1回転体と共に前記転写ベルトを挟んでニップ部を形成する第2回転体と、
を有し、前記ニップ部で前記転写ベルトから記録媒体へ現像剤像を転写する転写装置であって、
前記第1回転体と前記転写ベルトとの静摩擦係数をμ1、
前記転写ベルトと前記第2回転体との静摩擦係数をμ2、
前記転写ベルトと記録媒体との静摩擦係数をμ3として、
μ1>μ2、μ1>μ3である転写装置。 - 前記第2回転体の線速度は、前記第1回転体の線速度よりも低い請求項1に記載の転写装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の転写装置と、
前記転写ベルトに現像剤像を形成する形成手段と、
を有する画像形成装置。 - 前記形成手段は、前記転写ベルトの移動方向の下流側で記録媒体よりも外側にはみ出す現像剤像を形成するモードを有する請求項3に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014179398A JP2016053648A (ja) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 転写装置及び画像形成装置 |
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JP2014179398A JP2016053648A (ja) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 転写装置及び画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019053217A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2014
- 2014-09-03 JP JP2014179398A patent/JP2016053648A/ja active Pending
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