JP2016206535A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
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、中間転写体を使用した方式のものがある。中間転写体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。一次転写工程では、感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する。本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、中間転写ベルトに複数色のトナー像を形成する。二次転写工程では、上記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。 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 member. In an intermediate transfer body type image forming apparatus, a full-color image is formed through a primary transfer process and a secondary transfer process. In the primary transfer process, the toner image formed on the surface of the photoreceptor is transferred to an intermediate transfer belt. By repeating this process for a plurality of color toner images, a plurality of color toner images are formed on the intermediate transfer belt. In the secondary transfer process, the plurality of color toner images 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.
画像形成装置の一次転写部材としては、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裏面に当接され、一次転写電圧を印加して使用される。中でもブラシ状転写部材は、導電性の繊維群によって構成され、繊維の一本一本が中間転写ベルト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、中間転写ベルトに対するより均一な接触性が得られる特徴がある。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が良好に抑制される。特許文献1には、一次転写部材として電圧を給電可能な導電性繊維を中間転写ベルトに摺動接触させる構成が開示されている。
As the primary transfer member of the image forming apparatus, a transfer member such as a roller shape, a blade shape, or a brush shape is used. These transfer members are in contact with the back surface of the intermediate transfer belt at positions facing the photoconductor, and are used by applying a primary transfer voltage. In particular, the brush-like transfer member is formed of a group of conductive fibers, and each of the fibers can contact the intermediate transfer belt independently. Therefore, contact unevenness that occurs when a roller-like or blade-like transfer member is used is improved, and a more uniform contact property with respect to the intermediate transfer belt is obtained. As a result, image defects such as density unevenness that occur in the primary transfer step are satisfactorily suppressed.
また、特許文献2には、導電性繊維の繊維部分を導電性接着材や導電性テープによって金属ホルダを固定し、金属ホルダを介して導電性繊維に電圧を給電する方法が開示されている。
しかしながら、中間転写ベルトのように移動する転写ベルトに対して回転せずに接触する導電性繊維に対して電圧を給電するための給電部材を、転写ベルトに対向して配置すると、給電部材から予期せぬ放電電流が発生する恐れがある。この課題は、導電性繊維だけではなく、移動する転写ベルトに対して回転せずに接触する接触部を備える転写手段でも、同様に発生するおそれがある。 However, if a power supply member for supplying a voltage to the conductive fiber that contacts the transfer belt that does not rotate with respect to the transfer belt that moves, such as an intermediate transfer belt, is disposed opposite to the transfer belt, the power supply member expects it. There is a risk of generating a discharge current. This problem may occur not only in conductive fibers but also in transfer means including a contact portion that contacts the moving transfer belt without rotating.
そこで、本発明は、移動する転写ベルトに対して回転せずに接触する接触部を備える画像形成装置において、給電部材からの予期せぬ放電電流の発生を抑制することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that in an image forming apparatus including a contact portion that contacts a moving transfer belt without rotating, generation of an unexpected discharge current from a power supply member is suppressed.
上記目的は、トナー像を担持する感光体と、無端状で移動可能であって前記感光体から転写材へトナー像を転写するための転写ベルトと、前記転写ベルトの内周面に接触し前記感光体から前記転写ベルトへ向かってトナー像を転写するための転写手段と、前記転写手段に電圧を印加する転写電源と、前記転写電源から前記転写手段に電圧を給電するための給電部材と、を有する画像形成装置において、前記転写手段は、移動する前記転写ベルトに対して回転せずに前記転写ベルトの内周面に接触する接触部と、前記転写ベルトの移動方向と直交する幅方向において前記接触部より外側に配置され、前記転写ベルトの内周面に接触せず前記給電部材から給電される被給電部と、を備えており、前記転写ベルトは、前記被給電部と前記感光体の間に配置され、前記転写ベルトよりも抵抗が高い規制部材を備えることを特徴とする画像形成装置によって達成される。 The object is to contact a photosensitive member carrying a toner image, an endlessly movable transfer belt for transferring a toner image from the photosensitive member to a transfer material, and an inner peripheral surface of the transfer belt. A transfer unit for transferring a toner image from a photoreceptor to the transfer belt, a transfer power source for applying a voltage to the transfer unit, and a power supply member for supplying a voltage from the transfer power source to the transfer unit; In the image forming apparatus, the transfer unit has a contact portion that contacts the inner peripheral surface of the transfer belt without rotating with respect to the moving transfer belt, and a width direction orthogonal to the moving direction of the transfer belt. A power-supplied part that is arranged outside the contact part and that is fed from the power-feeding member without contacting the inner peripheral surface of the transfer belt, and the transfer belt includes the power-supplied part and the photoconductor Between Are arranged, it is achieved by an image forming apparatus, comprising a high regulating member resistance than the transfer belt.
本発明によれば、給電部材からの予期せぬ放電電流の発生を抑制することが可能である。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of an unexpected discharge current from the power supply member.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の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、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。すなわち、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。 DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, the scope of the present invention is not intended to be limited to the following embodiments.
(実施形態1)
[画像形成装置の説明]
まず、図1を用いて本発明に係る一次転写構成を具備した画像形成装置の各実施形態の構成について説明する。図1は、カラー画像形成装置の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、第1〜第4の画像形成ステーションより構成される。具体的には、第1ステーションaはイエロー、第2ステーションbはマゼンタ、第3ステーションcはシアン、第4ステーションdはブラックの色のトナー像を形成するための画像形成ステーションである。本画像形成装置は、感光体として複数の感光ドラム1(1a,1b,1c,1d)を有し、それぞれ矢印方向に不図示のモータにより回転駆動させる。感光ドラム1の直径が中心値である場合に表面速度が100mm/secとなるように回転駆動しつつ、順次第2の像担持体である中間転写ベルト10に一次転写を行うことでフルカラー画像を得るインライン方式プリンタである。
(Embodiment 1)
[Description of Image Forming Apparatus]
First, the configuration of each embodiment of an image forming apparatus having a primary transfer configuration according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color image forming apparatus. The image forming apparatus according to the present embodiment includes first to fourth image forming stations. Specifically, the first station a is an image forming station for forming a yellow toner image, the second station b is magenta, the third station c is cyan, and the fourth station d is a black toner image. This image forming apparatus has a plurality of photosensitive drums 1 (1a, 1b, 1c, 1d) as photosensitive members, and each is rotated by a motor (not shown) in the direction of the arrow. When the diameter of the
以下、説明の便宜上、第1ステーション(a)における画像形成動作について説明する。尚、他のステーションについても同様の構成である。感光ドラム1aは、帯電部材である帯電ローラ2aにより負極性に一様に帯電される。次に、露光手段3aによりレーザービームが照射される。以下では、レーザービームの照射方向を主走査方向、照射方向と直交する方向を副走査方向と呼ぶ。これにより、カラー画像のイエロー色に対応した静電潜像が形成される。次に、静電潜像は現像位置において第1の現像器(イエロー現像器)4aにより現像され、イエロートナー像が可視化される。感光ドラム1a上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム1aと中間転写体との当接部である一次転写部を通過する過程で、中間転写体上に一次転写される。その際、一次転写部材である一次転写ブラシ6aには一次転写用の高圧電源7aにより正極性の一次転写電圧が印加されている。各感光ドラム1から中間転写体である中間転写ベルト10にトナー像が一次転写される工程を、一次転写工程とする。感光ドラム1aに残留した残留トナーは、クリーニング手段5aにより清掃される。プリントを継続する場合は、再び帯電以降の画像形成プロセスに戻る。以下、同様にして、第2色のマゼンタトナー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト10上に順次重ねて転写されて、カラートナー像を得る。中間転写ベルト10上の4色のカラートナー像は、給紙手段50により給紙された記録材Pの表面に二次転写される。中間転写ベルト10から記録材Pにトナー像が二次転写される工程を二次転写工程とする。中間転写ベルト10との当接部である二次転写部を二次転写部材である二次転写ローラ20によって形成し、二次転写用の高圧電源21により二次転写電圧が印加される。
Hereinafter, for convenience of explanation, an image forming operation in the first station (a) will be described. The other stations have the same configuration. The
その後、4色のトナー像を担持した記録材Pは定着器30に搬送され、そこで加熱および加圧されることにより4色のトナーが溶融混色して記録材Pに定着される。以上の動作により、フルカラー画像が形成される。一方、二次転写後の中間転写ベルト10上には、正極性トナーと負極性トナーの残留トナーが混在している。残留トナーは、導電性ブラシ16により均一に散らされ、且つ帯電される。導電性ブラシ16にはブラシ高圧電源80より正極性電圧を印加することで、残留トナーを正極性に帯電する。さらにローラ高圧電源70により導電性ローラ17に、正極性電圧を印加することで残留トナーを更に正極性に帯電する。正極性に帯電された残留トナーは、感光ドラム1に転写され、感光ドラム1に配置されたクリーニング装置5に回収される。
Thereafter, the recording material P carrying the four color toner images is conveyed to the fixing device 30 where the four color toners are melted and mixed and fixed to the recording material P by being heated and pressurized there. A full color image is formed by the above operation. On the other hand, the residual toner of the positive polarity toner and the negative polarity toner is mixed on the
[制御ブロック図の説明]
次に、制御ブロックについて説明する。
[Explanation of control block diagram]
Next, the control block will be described.
図2は画像形成装置の動作を制御するための制御ブロック図である。ホストコンピュータであるPC271は、画像形成装置1の内部にあるフォーマッタ273に対して印刷指令を出し、印刷画像の画像データをフォーマッタ273に送信する。フォーマッタ273はPC271からの画像データを露光データに変換し、DCコントローラ274内にある露光制御部277に転送する。露光制御部277はCPU276からの指示により、露光データのオンオフを制御することにより露光手段の制御を行なう。CPU276はフォーマッタ273から印刷指令を受け取ると画像形成シーケンスをスタートさせる。DCコントローラ274にはCPU276、メモリ275等が搭載されており、予めプログラムされた動作を行う。CPU276は帯電高圧、現像高圧、転写高圧を制御して静電潜像の形成や、現像されたトナー像の転写等を制御することで画像形成を行う。また、CPU276は一次転写制御に関する処理も行う。一次転写制御では、一次転写部材6aに印加する電圧に対する電流値を検知することによって一次転写電圧を決定し、それぞれの電圧における電流値がメモリ275に蓄えられる。一次転写制御終了後にCPU276を介して演算が実施され、一次転写電圧が決定される。詳細については後述する。
FIG. 2 is a control block diagram for controlling the operation of the image forming apparatus. The
[中間転写ベルトの説明]
次に、転写ベルトとして中間転写ベルト10について説明する。
[Description of intermediate transfer belt]
Next, the
中間転写ベルト10は、厚さが70μm、幅250mmで、導電剤を付与することにより体積抵抗率が108Ωcmに調整された、無端状のポリイミド樹脂からなる。中間転写ベルト10は、周長が中心値で650mmであり、複数の張架部材によって張架され移動可能である。複数の張架部材は、駆動ローラ11、テンションローラ12、二次転写対向ローラ13である。中間転写ベルト10は、感光ドラム1を回転駆動するモータと同一のモータで駆動ローラ11を回転させることによって回転駆動される。中間転写ベルト10は、駆動ローラ11の直径が中心値である場合に表面速度が100mm/secとなるように設定されている。中間転写ベルト10の移動方向と直交する方向である幅方向において、中間転写ベルト10の両端部表面には、端部側を補強するための補強部材が設けられている。本実施形態では、補強部材として、テープ状の補強テープ10tが中間転写ベルト10の1周に渡って張り付けられている。
The
図3は、中間転写ベルト10の外観を示す概略図である。図3に示すように補強テープ10tは中間転写ベルト10の両端部の外周面にそれぞれ幅8mmに渡って張り付けられている。補強テープ10tは電気的に絶縁であれば良く、本実施形態ではポリエステル粘着テープを使用している(日東電工製:ポリエステル粘着テープ31B)。また、中間転写ベルト10の強度を鑑みて周方向に一周以上貼り付けあればよく、ベルト二周以上に渡って張り付けても良い。
FIG. 3 is a schematic view showing the appearance of the
[一次転写部材の説明]
次に、一次転写部材である一次転写ブラシ6の全体構成について説明する。
[Description of primary transfer member]
Next, the overall configuration of the
図4は、一次転写ブラシ6の斜視図である。一次転写ブラシ6は、中間転写ベルト10の内周面(裏面)に接触する接触部である起毛部6αと、基布部6βを備える。基布部6βの裏面に電気的に絶縁である絶縁性両面テープ64を張り付けることで支持部材61上に接着されている。(絶縁性テープ64については、図5で説明する。)起毛部6αは基布部6βによって支持されており、起毛部6αと基布部6βによってブラシ部を構成している。
FIG. 4 is a perspective view of the
起毛部6αは、中間転写ベルト10の移動方向(R3方向)の長さが3mmであり、基布部6βの幅は、中間転写ベルト10の移動方向(R3方向)の長さが5mmである。また、中間転写ベルト10の幅方向に対応する起毛部6αの幅は230mmであり、基布部6βの幅は、250mmである。また、中間転写ベルト10の幅方向において一端側には、溶着部6γが幅8mmに渡って構成されている。溶着部6γは、起毛部6αを溶着することで形成される厚み約100μmの領域であり、起毛部6αと略同等の抵抗率である。
The raised portion 6α has a length of 3 mm in the moving direction (R3 direction) of the
起毛部6αはカーボン粉末を分散した導電性ナイロン繊維から成る導電性繊維が複数集合したものである。導電性繊維は、単糸繊度が2〜15dtex[detxは単繊維10,000m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。 The raised portion 6α is a collection of a plurality of conductive fibers made of conductive nylon fibers in which carbon powder is dispersed. The conductive fibers have a single yarn fineness of 2 to 15 dtex [detx indicates mass (unit of gram) per 10,000 m of single fiber], a diameter of 10 to 40 μm, and a dry strength of 1 to 3 cN / dtex. Is 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×(繊維直径/2)2×3.14×50÷1.0
本実施形態では、一次転写ブラシ6の繊維長dを1.5mmとした。ここで繊維長dとは、一次転写ブラシ6が中間転写ベルト10に接触していない状態での基布部6βから導電性繊維の自由端までの長さである。
ρfiber = Rfiber × (fiber diameter / 2) 2 × 3.14 × 50 ÷ 1.0
In the present embodiment, the fiber length d of the
次に、加圧構成について説明する。図4に示すように、支持部材61は付勢部材である加圧バネ62によって、一次転写ブラシ6が中間転写ベルト10に接触されるように加圧されている。加圧バネ62は、支持部材61を介して一次転写ブラシ6を2Nの加圧力で感光ドラム1に対向する中間転写ベルト10裏面に当接させる。このとき一次転写ブラシ6の起毛部6αは変形し、その復元力と加圧バネ62による加圧力が釣り合った状態で中間転写ベルト10に接触する。
Next, the pressurizing configuration will be described. As shown in FIG. 4, the
ところで、中間転写ベルト10は回転駆動されるため、一次転写ブラシ6は中間転写ベルト10に対して加圧摺動されることになる。また、一次転写ブラシ6に電圧を印加した場合、加圧バネ62による加圧力に加え、静電的に一次転写ブラシ6と中間転写ベルト10が吸着するため、摺動する際の摩擦力はより大きくなる。このため、加圧力と静電的な吸着も考慮した上で、起毛部6αが支持部材61から剥がれることがないように、基布部6βと支持部材61との間には十分な接着力が必要である。
Incidentally, since the
図5は、比較例の一次転写ブラシ60の構成を説明する斜視図である。比較例の一次転写ブラシ60の基本的な構成は、一次転写ブラシ6とほぼ同じであるため、同様な構成については説明を省略する。図5の比較例では、基布部6βと支持部材61との接着手段として導電性の両面テープ6δを使用している。比較例は、両面テープ6δの一部の領域が基布部6βからはみ出しており、そのはみ出し領域に給電する構成である。両面テープ6δは、接着力を有さないカーボンなどの導電成分を接着層に分散させているため、絶縁性の両面テープに比べて接着性が低下する傾向にある。そのため、比較例の構成では中間転写ベルト10との摺動によって基布部6βが剥がれてしまう恐れがある。
FIG. 5 is a perspective view illustrating the configuration of the
そこで、本実施形態では、基布部6βと支持部材61は絶縁性の両面テープ64を使用し、一次転写ブラシ6の溶着部6γ側に、一次転写ブラシ6へ電圧を供給するための給電部材63を配置する。
Therefore, in the present embodiment, the base cloth portion 6β and the
次に、本実施形態の一次転写ブラシ6への給電方法について説明する。本実施形態では、図4で示すように、長手方向の一端側に溶着部6γが形成されている。溶着部6γは、起毛部6αの各導電性繊維を熱凝集させて形成したものである。溶着部6γは、導電性繊維が溶けたものであるので、導電性を備えた領域である。この溶着部6γには、ステンレス鋼から成る金属製の給電部材63が接触している。給電部材63は、後述する図7で示すようにクリップ形状であり、片方の端部が溶着部6γに接触している。(よって溶着部6γは、給電部材63から給電される被給電部である。)給電部材63の他方の端部は、支持部材61の裏面側に接触し、給電部材63は溶着部6γ、支持部材61を合わせて挟持している。給電部材63は加圧バネ62によって押圧され、加圧バネ62は転写高圧電源7により転写電圧が印加される。よって、給電部材63は、一次転写部材6に対して転写高圧電源から電圧を給電(印加)するための部材である。
Next, a method for supplying power to the
このように、本実施形態では、基布部6βと支持部材61との接着に絶縁性の両面テープ64を使用する代わりに、給電部材として給電部材63を使用することで、基布部6βと支持部材61との間に十分な接着力を有しつつ、給電可能な構成となっている。
As described above, in this embodiment, instead of using the insulating double-
[一次転写制御の説明]
次に、一次転写制御方法について説明する。一次転写制御では、一次転写ブラシ6に印加する電圧を決定するために、画像形成前に転写電圧調整(ATVC(Auto Transfer Voltage Control)制御)を行う。ATVC制御は、中間転写ベルト10が抵抗変動しても画像形成時に目標電流Itが得られるように、一次転写電圧値Vgを決定する制御である。尚、本実施形態では代表として第1ステーション(a)におけるATVC制御について説明するが、その他ステーションにおいても同様である。
[Explanation of primary transfer control]
Next, the primary transfer control method will be described. In the primary transfer control, transfer voltage adjustment (ATVC (Auto Transfer Voltage Control) control) is performed before image formation in order to determine a voltage to be applied to the
ATVC制御の詳細について説明する。図6は、横軸は転写電圧(V)を示し、縦軸は転写電流(μA)を示す。ATVC制御実施時は、帯電ローラ2aに負極性の電圧を印加し、感光ドラム9aの表面電位は画像形成時と同等となるように調整されている。転写電圧制御部281により、一次転写電源7aを制御して所定の一次転写電圧(Vt1,Vt2,Vt3)の3種類の電圧を1次転写ブラシ6aに印加し、その電流値(It1,It2,It3)を転写電圧制御部281内の電流検知部によって検出する。転写電圧制御部281は、CPU276を介して目標転写電流Itに対応する一次転写電圧値Vgを算出する。算出された一次転写電圧値Vgはエンジン制御部272のメモリ275に記憶される。
Details of the ATVC control will be described. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the transfer voltage (V), and the vertical axis indicates the transfer current (μA). During the ATVC control, a negative voltage is applied to the charging
[給電部材63からの放電電流]
次に、給電部材63から中間転写ベルト10に向かって発生する放電電流について説明する。給電部材63には電位が形成されており、そのため、中間転写ベルト10と給電部材63の間に放電が発生する場合がある。図7(a)は、給電部材63と中間転写ベルト10の間で発生する放電を説明する中間転写ベルト10の移動方向からみた断面図である。図7(a)で示すように、給電部材63の端部であるエッジ部Hにおいて電荷が集中するため、エッジ部分周辺では電界が局所的に密になる。
[Discharge current from power supply member 63]
Next, a discharge current generated from the
この結果、給電部材63の電位と中間転写ベルト10の電位との間の電位差によっては、エッジ部Hから中間転写ベルト10に向かって放電電流が発生する場合がある。図7(b)は、曲率に対する放電電流が発生する閾値電圧との関係を示すグラフであり、横軸は曲率半径、縦軸は放電発生閾値電圧の絶対値である。図7(b)に示すように、曲率半径が小さいほど、閾値電圧は小さくなる。
As a result, depending on the potential difference between the potential of the
図8は、ATVC制御時に放電電流が発生した場合の一次転写電圧と一次転写電流との関係を示すグラフである。本実施形態では、Vt2以上で放電電流が発生する場合について説明する。Vt2以上で放電電流が発生する場合、Vt3印加時に流れる一次転写電流は、一次転写ブラシ6の起毛部6αを介して流れる電流It3と、給電部材63のエッジ部Hからの放電電流Idを加えたIt3+Idが流れる。一次転写電圧は、一次転写電圧(Vt1,Vt2,Vt3)に対する電流値(It1,It2,It3+Id)によってItとなる電圧値を算出する。そのため、本来印加すべき一次転写電圧Vgより低いVgdが一次転写電圧として決定されることになる。この結果、所望の一次転写電圧より低い一次転写電圧が印加されることになるため、電流不足によって感光ドラム1上のトナー像が一部転写されず、画像濃度が薄いなどの画像不良となる恐れがある。また、放電電流Idが大きい場合、ATVC制御に影響するだけでなく、中間転写ベルト10の破断などが発生する場合がある。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the primary transfer voltage and the primary transfer current when a discharge current is generated during ATVC control. In the present embodiment, a case where a discharge current is generated at Vt2 or more will be described. When a discharge current is generated at Vt2 or higher, the primary transfer current that flows when Vt3 is applied is obtained by adding the current It3 that flows through the raised portion 6α of the
よって、放電電流の発生を防止するために、給電部材63のエッジ部Hと中間転写ベルト10との間の電位差を基布部6βと中間転写ベルト10との間の電位差よりも小さくする必要がある。
Therefore, in order to prevent the occurrence of the discharge current, it is necessary to make the potential difference between the edge portion H of the
[本実施形態の特徴]
本実施形態では給電部材63のエッジ部Hが、補強テープ10tの直下となるように給電部材63を配置することを特徴とする。本実施形態における各部材の位置関係について説明する。図9(a)は、中間転写ベルト10の幅方向における一次転写部材6と各部材の位置関係を説明する断面図である。図9(b)は、図9(a)の給電部材63と補強テープ10tの位置関係を説明するための拡大断面図である。
[Features of this embodiment]
In the present embodiment, the
図9(a)に示すように、一次転写ブラシ6と中間転写ベルト10は、中間転写ベルト10と、起毛部6αの中心線が揃うように配置されている。図9(a)、(b)に示すように、起毛部6αの右側端部から、溶着部6γが幅8mmに渡って形成されている。また、中間転写ベルト10の両端部には補強テープ10tがそれぞれ幅8mmに渡って張り付けられており、補強テープ10tの直下6mmに渡って溶着部6γが配置されていることになる。中間転写ベルト10の両端部の補強テープ10tは、中間転写ベルト10よりも抵抗が高い規制部材であり、上述のように本実施例では絶縁性の部材を使用している。また、給電部材63はエッジ部Hが補強テープ10tの直下となるように配置されている。
As shown in FIG. 9A, the
図10は、中間転写ベルト10の幅方向における、帯電ローラ2、感光ドラム1、中間転写ベルト10、補強テープ10t、給電部材63の位置関係を説明する概略図である。図10に示すように、給電部材63は、エッジ部Hが補強テープ10tの端部からΔaだけ離れた位置となるように配置されており、本実施形態では、Δaは2mmである。また、Δcは、補強テープ10tの端部から帯電ローラ2aの端部までの距離であるが、本実施形態ではΔcは5mmである。このため、給電部材63のエッジ部Hは、中間転写ベルト10の幅方向において、補強テープ10が設けられた領域内にあり、かつ、帯電ローラ2aが帯電する領域と重なる位置に配置されている。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating the positional relationship among the charging
[本実施形態の作用]
次に、図11によって、画像形成プロセス時における電荷の移動について説明する。簡単のために、トナー像を形成しない場合について説明する。尚、全ての画像形成ステーションで同様な構成であるため、各部材から符号a、b、c、dを省略して説明する。
[Operation of this embodiment]
Next, the movement of charges during the image forming process will be described with reference to FIG. For simplicity, a case where a toner image is not formed will be described. Since all the image forming stations have the same configuration, description will be made by omitting the symbols a, b, c, and d from each member.
まず、一次転写ブラシ6には電源7より正極性の電圧が印加されているため、一次転写ブラシ6aを介して中間転写ベルト10に正極性の電荷が注入される(図11の矢印L1)。注入された正極性の電荷は、中間転写ベルト10の回転移動に伴い移動する(図11の矢印L2)。一方、帯電ローラ2には負極性の電圧が印加されており、帯電ローラ2からの放電によって感光ドラム1a表面は負極性に帯電され、感光ドラム1の回転に伴って移動する(図11の矢印L3)。この結果、中間転写ベルト10の表面と感光ドラム1との間に放電電流が発生する(図11の矢印L4)。放電電流の大きさは感光ドラム1表面の電位と、中間転写ベルト10の電位との電位差によって決まるため、一次転写ブラシ6に印加する電圧が大きいほど大きくなる。
First, since a positive voltage is applied to the
次に、一次転写部の副走査方向断面におけるそれぞれの領域での電荷の移動について図10、図11、図12を使って説明する。図10の領域(i)は、中間転写ベルト10に一次転写ブラシ6aの起毛部6αが接触している領域であり、領域(ii)は、一次転写ブラシ6の溶着部6γに対応した位置で、補強テープ10tのない領域である。また、領域(iii)は、補強テープ10tが張り付けられた領域である。図12は、横軸が距離、縦軸が電位を表しており領域(i)、(ii)、(iii)の電位変化を説明している。
Next, the movement of electric charges in each region in the cross section in the sub-scanning direction of the primary transfer portion will be described with reference to FIGS. A region (i) in FIG. 10 is a region where the raised portion 6α of the
図12におけるS1は、領域(i)の電位の変化を示すグラフである。まず、図12の点i−aは、感光ドラム1表面であり、負極性電位である。領域(i)では、一次転写ブラシ6aから感光ドラム1aに電流が流れるため、電位は中間転写ベルト10内で減衰し、中間転写ベルト10の裏面部において点i−bに示すように正極性電位となる。さらに、一次転写ブラシ6aの起毛部6αから基布部6βにかけて電位減衰して点i−cに至る。点i−cは電源7aによって供給される電位と略同じである。
S1 in FIG. 12 is a graph showing changes in the potential of the region (i). First, a point ia in FIG. 12 is the surface of the
領域(ii)では中間転写ベルト10と一次転写ブラシ6aの基布部6βの間に空間が存在するため、中間転写ベルト10と基布部6βとの間に空間を挟んだ電位差が生ずる。図12のS2は領域(ii)における電位の推移を示すグラフである。点ii−aは感光ドラム6の表面電位であり、領域(i)と同様マイナスである。そして、中間ベルト10で減衰し、中間転写ベルト10の裏面部において点ii−bに示す電位となる。
In the region (ii), since there is a space between the
点i−bでは、中間転写ベルト10の誘電率に従った電位減衰に加えて、一次転写ブラシ6の起毛部6αからの正極性の電荷注入によって電位が減衰するのに対して、点ii−bは、中間転写ベルト10の誘電率に従った電位減衰のみである。このため、点ii−bは点i−bより低い電位となる。次に、点ii−cは溶着部6βの電位であり、電源7によって供給される電位と同じである。
At the point ib, in addition to the potential attenuation according to the dielectric constant of the
すなわち点ii−cと点i−cの電位は等しい。領域(ii)では、中間転写ベルト10裏面の電位である点ii−bと、溶着部6βの電位である点ii−cとの間に電位差S(ii)が生じることになる。
That is, the potentials at the points ii-c and ic are equal. In the region (ii), a potential difference S (ii) is generated between the point ii-b that is the potential of the back surface of the
図12のS3は領域(iii)における、図10の矢印L3方向の電位の推移を示すグラフである。点iii−aは感光ドラム6aの表面電位であり、領域(i)と同様マイナスである。次に、点iii−αは、補強テープ10t裏面部の電位である。点iii−αは、補強テープ10t内における電位減衰によって点iii−aより絶対値が小さくなる。さらに、点iii−bでは、中間転写ベルト10内における電位減衰によって点iii−bの電位より絶対値が小さくなる。また、点iii−cは、給電部材63の電位であり、電源7aによって供給される電位と同じである。
S3 in FIG. 12 is a graph showing the transition of the potential in the direction of arrow L3 in FIG. 10 in the region (iii). Point iii-a is the surface potential of the
以上より、領域(ii)における点ii−bと点ii−cとの電位差をS(ii)、領域(iii)における点iii−bと点iii−cとの電位差をS(iii)とすると、S(iii)<S(ii)となる。このため、給電部材63と中間転写ベルト10との間の電位差は、領域(ii)と比べて領域(iii)の方が小さくなり、給電部材63のエッジ部Hからの放電電流が抑制される。
From the above, it is assumed that the potential difference between the points ii-b and ii-c in the region (ii) is S (ii), and the potential difference between the points iii-b and iii-c in the region (iii) is S (iii). , S (iii) <S (ii). Therefore, the potential difference between the
以上説明したように、本実施形態では、給電部材63のエッジ部Hから放電電流の発生を抑制するために、中間転写ベルト10の幅方向において、給電部材63のエッジ部Hの位置を補強テープ10tに対応する領域内になるように配置した。
As described above, in the present embodiment, the position of the edge portion H of the
給電部材63のエッジ部Hからの放電電流の発生を抑制するために、補強テープ10tの代わりに、給電部材63のエッジ部分を絶縁部材で覆う構成でもよい。しかしながら、給電部材63のエッジ部分を絶縁部材で覆う構成では、リークポイントが発生した際に部分的な放電電流が発生してしまう。一方、本実施形態の構成では、補強テープ10tが中間転写ベルト10の一周にわたって張り付けられている。そのため、経時変化等によって補強テープの摩耗や破断などが生じて部分的にリークポイントが生じたとしても、補強テープ10tは中間転写ベルト10とともに回転移動しているため、リークポイントが固定されない。つまり、本実施形態の構成では、定常的にリークポイントと給電部材63との間で電界集中が発生するような状況が形成することを防ぐことが可能である。このため、放電電流の発生リスクが軽減されるというメリットがある。
In order to suppress the occurrence of a discharge current from the edge portion H of the
本実施形態では、給電部材63のエッジ部Hは、補強テープ10tの直下であり、かつ、帯電ローラ2aの直下となるように給電部材63を配置している。しかしながら、配置スペースが許容される場合は、帯電ローラ2aのエッジより外側に給電部材63のエッジ部Hが位置してもよい。この場合、感光ドラム1aは帯電ローラ2aによって帯電されないため、感光ドラム1aと補強テープ10tとの間で放電電流が発生しにくい。そのため、中間転写ベルト10と給電部材63との間の電位差がより小さくなるため、給電部材63のエッジ部Hからの放電電流がより抑制される。
In the present embodiment, the
本実施形態では、一次転写構成として、導電ブラシを使用した場合の例について説明したが、中間転写ベルト10に対して摺動するような一次転写部材であれば同様の効果が得られるため、例えば、導電シートのような部材でも良い。
In the present embodiment, an example in which a conductive brush is used as the primary transfer configuration has been described. However, since the same effect can be obtained with a primary transfer member that slides with respect to the
また、本実施形態では、転写ベルトとして中間転写ベルト10を採用する画像形成装置を説明したが、紙や厚紙などのメディアを吸着させて搬送する搬送ベルトを採用する画像形成装置においても、同様の効果がある。また、複数の感光ドラムでなく、単一の感光ドラムである系においても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the image forming apparatus that uses the
さらに、本実施形態では、複数の一次転写部材にはそれぞれ独立した電源が接続されていたが、一部、または、全ての一次転写部材に対して共通の電源を使用するような構成であっても良い。 Furthermore, in this embodiment, independent power sources are connected to the plurality of primary transfer members, but a configuration in which a common power source is used for some or all of the primary transfer members. Also good.
(実施形態2)
実施形態2は、実施形態1に対して、補強テープ10tの代わりに中間転写ベルト10の裏面端部に規制部材を張り付けることが相違する。その他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同様の符号を付して説明する。実施形態2では、実施形態1と同等の効果を得られる別構成について説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment is different from the first embodiment in that a regulating member is attached to the back end portion of the
本実施形態では、中間転写ベルト10の裏面端部(内周面端部)に規制部材である絶縁部材を張り付け、給電部材63のエッジ部Hが絶縁部材の直下に位置するように給電部材63を配置することを特徴とする。
In the present embodiment, an insulating member as a regulating member is attached to the back surface end portion (inner peripheral surface end portion) of the
図13は、本実施形態における中間転写ベルト10の幅方向における一次転写部の断面図である。規制部材として、中間転写ベルト10の裏面1周に渡って、絶縁リブ10rが張り付けられている。絶縁リブ10rは、中間転写ベルト10が幅方向に寄った際に中間転写ベルト10の移動を規制する移動規制部材である。絶縁リブ10rは、駆動ローラ11、テンションローラ12、二次転写対向ローラ13のそれぞれ端部に配置されるガイド部材に沿うことで、中間転写ベルト10を安定して回転させる効果がある。絶縁リブ10rは、電気的に絶縁の発泡ウレタン素材(イノアックコーポレーション:ポロンHH48)であり、厚さは100μm、幅は8mmである。本実施形態においても、絶縁リブ10γのエッジ部Hと、給電部材63のエッジ部Hとの距離Δaは2mmである。尚、絶縁リブ10rは、中間転写ベルト10の走行性や要求される耐久性を鑑みて、その他の絶縁部材であっても良い。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the primary transfer portion in the width direction of the
実施形態1と同様に、本実施形態においても、規制部材である絶縁リブ10rによって給電部材63のエッジ部Hからの放電電流の発生を抑制する効果がある。
Similar to the first embodiment, the present embodiment also has an effect of suppressing the generation of a discharge current from the edge portion H of the
(実施形態3)
実施形態3は、実施形態1に対して、補強部材63のエッジ部Hに対して曲げ加工を行う点で実施形態1と相違する。その他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同様の符号を付して説明する。
(Embodiment 3)
The third embodiment is different from the first embodiment in that the edge portion H of the reinforcing
本実施形態では、給電部材63が溶着部6γと接触する接触端に曲げ加工が成されており、領域(ii)と最も近い部分で曲率を持っていることを特徴とする。図14は、本実施形態における中間転写ベルト10の幅方向における一次転写部の断面図である。図14に示すように、本実施形態では、導電性給電部材63の端部に曲げ加工を行うことで、エッジ部Hが、補強テープ10tの端部からΔbだけ離れている。本実施形態では、Δbは5mmである。
The present embodiment is characterized in that the
この結果、領域(ii)における中間転写ベルト10と、給電部材63のエッジ部Hからの距離が遠くなる。よって、中間転写ベルト10と給電部材63のエッジ部Hとの間に働く電界は実施形態1と比べて弱くなり、放電電流の発生する可能性をより抑制することが可能である。尚、給電部材63のエッジ部Hは領域(ii)から遠いほど放電電流が発生する可能性を抑制できるため、本実施形態の構成に限らず、補強テープ10tの端部からの距離Δbをより大きい構成としても良い。
As a result, the distance from the
1a、1b、1c、1d 感光ドラム
10 中間転写ベルト
6a、6b、6c、6d 一次転写部材
10t、10r 規制部材
63 給電部材
80 帯電部材
6γ 被給電部
1a, 1b, 1c,
Claims (12)
前記転写手段は、移動する前記転写ベルトに対して回転せずに前記転写ベルトの内周面に接触する接触部と、前記転写ベルトの移動方向と直交する幅方向において前記接触部より外側に配置され、前記転写ベルトの内周面に接触せず前記給電部材から給電される被給電部と、を備えており、
前記転写ベルトは、前記被給電部と前記感光体の間に配置され、前記転写ベルトよりも抵抗が高い規制部材を備えることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member carrying a toner image; a transfer belt that is endlessly movable and transfers the toner image from the photosensitive member to a transfer material; and an inner peripheral surface of the transfer belt that contacts the inner peripheral surface of the transfer belt. Image forming comprising transfer means for transferring a toner image toward a transfer belt, a transfer power supply for applying a voltage to the transfer means, and a power supply member for supplying a voltage from the transfer power supply to the transfer means In the device
The transfer means is disposed outside the contact portion in a width direction perpendicular to the moving direction of the transfer belt, and a contact portion that contacts the inner peripheral surface of the transfer belt without rotating with respect to the moving transfer belt And a power-supplied part that is fed from the power feeding member without contacting the inner peripheral surface of the transfer belt,
The image forming apparatus, wherein the transfer belt includes a regulating member that is disposed between the power-supplied portion and the photosensitive member and has a higher resistance than the transfer belt.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer belt is a conveyance belt that conveys a transfer material onto which a toner image is transferred from the photoconductor.
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