JP2017026777A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やレーザプリンタ等の電子写真の技術を用いて像担持体に担持されたトナー像を記録材に転写する画像形成装置、詳しくは、転写材にトナー像を静電的に転写する際に高画質の画像形成を可能にする技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for transferring a toner image carried on an image carrier onto a recording material by using an electrophotographic technique such as a copying machine or a laser printer, and more specifically, electrostatically transferring a toner image onto a transfer material. The present invention relates to a technique that enables high-quality image formation during transfer.
感光ドラム等の像担持体上に形成された各色トナー像を中間転写ベルト等の中間転写体に順次1次転写して多色トナー像を形成した後、前記多色トナー像を記録材に一括して記録材に2次転写するカラー画像形成装置が実用化されている。中間転写方式は、状態が変わりやすい記録材へのトナー像の転写が1回で済むことから安定してトナー像を転写することができる。 Each color toner image formed on an image carrier such as a photosensitive drum is sequentially primary-transferred to an intermediate transfer body such as an intermediate transfer belt to form a multicolor toner image, and then the multicolor toner image is collectively applied to a recording material. Thus, a color image forming apparatus that performs secondary transfer onto a recording material has been put into practical use. The intermediate transfer method can transfer the toner image stably because the transfer of the toner image to the recording material whose state is easy to change is only one time.
中間転写ベルト上のトナー像は、2次転写ローラ等の2次転写手段に、トナーと逆極性の転写高圧を印加して、静電的に紙等の記録材に2次転写される。この際に使用される転写高圧は数kVの非常に高い高圧となっていることから、中間転写ベルトを介して2次転写ローラと2次転写対向ローラによって形成される2次転写ニップ近傍の空間に大きな電界が形成されて異常放電が起きやすくなっている。 The toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred electrostatically to a recording material such as paper by applying a transfer high voltage having a reverse polarity to the toner to a secondary transfer unit such as a secondary transfer roller. Since the transfer high pressure used at this time is a very high pressure of several kV, the space near the secondary transfer nip formed by the secondary transfer roller and the secondary transfer counter roller via the intermediate transfer belt. A large electric field is formed on the surface and abnormal discharge is likely to occur.
2次転写ニップの上流で、中間転写ベルト上のトナーが紙へ転写する前に、中間転写ベルトと紙との間で異常放電が起きた場合、放電によって中間転写ベルト上のトナー像の電荷が失われてしまう。この状態で2次転写ニップ部に転写高圧を印加してもトナー像を静電的に紙上へ動かすことができなくなるため、大きな放電が起きた部分が白く抜ける画像不良が発生してしまう。 If an abnormal discharge occurs between the intermediate transfer belt and the paper before the toner on the intermediate transfer belt is transferred to the paper upstream of the secondary transfer nip, the electric charge of the toner image on the intermediate transfer belt is caused by the discharge. It will be lost. In this state, even if a high transfer voltage is applied to the secondary transfer nip portion, the toner image cannot be moved electrostatically onto the paper, resulting in an image defect in which a portion where a large discharge occurs is white.
この2次転写ニップ上流部で発生する放電起因の白抜けを防ぐためには、2次転写ニップ上流での、中間転写ベルトと紙とのギャップをほぼ無くすことが効果的である。その理由は、2次転写ニップ部近傍で、転写電界が強い部分において、中間転写ベルトと紙とのギャップが小さくなると、中間転写ベルトと紙との間の電界が小さくなり、異常放電が起きにくくなるためである。 In order to prevent white spots caused by discharge occurring in the upstream portion of the secondary transfer nip, it is effective to substantially eliminate the gap between the intermediate transfer belt and the paper upstream of the secondary transfer nip. The reason for this is that when the gap between the intermediate transfer belt and the paper becomes small in the vicinity of the secondary transfer nip portion where the transfer electric field is strong, the electric field between the intermediate transfer belt and the paper becomes small and abnormal discharge hardly occurs. It is to become.
このような中間転写ベルトと紙とのギャップをほぼ無くす手段としては、たとえば、特許文献1では、2次転写ローラを2次転写対向ローラに対して、上流側にオフセットする手法が提案されている。 As a means for substantially eliminating such a gap between the intermediate transfer belt and the paper, for example, Patent Document 1 proposes a method of offsetting the secondary transfer roller upstream of the secondary transfer counter roller. .
2次転写ローラを上流側にオフセットする効果としては、紙が2次転写部にニップされた際に、2次転写ローラと2次転写対向ローラの中心を結んだ線に対して垂直な方向をニップラインと定義すると、紙は、ほぼこのニップラインに沿って姿勢を保とうとする。すなわち、紙は、2次転写ニップ上流の中間転写ベルトに食い込む方向のニップラインに向かうので、紙を中間転写ベルトが抑えつけるようになるため、中間転写ベルトとの紙とのギャップをほぼ無くすことができる。すなわち、2次転写ニップ近傍の大きな電界が形成されている部分では、2次転写ローラを上流側にオフセットして、中間転写ベルトとの紙とのギャップがほぼ無い状態にすることで、異常放電が抑えられ、この放電起因の白抜けも抑えられることになる。 As an effect of offsetting the secondary transfer roller to the upstream side, when the paper is nipped by the secondary transfer portion, the direction perpendicular to the line connecting the centers of the secondary transfer roller and the secondary transfer counter roller is set. When defined as a nip line, the paper attempts to maintain a posture substantially along the nip line. In other words, since the paper moves toward the nip line in the direction of biting into the intermediate transfer belt upstream of the secondary transfer nip, the intermediate transfer belt restrains the paper, so that the gap between the intermediate transfer belt and the paper is almost eliminated. Can do. That is, in a portion where a large electric field is formed in the vicinity of the secondary transfer nip, the secondary transfer roller is offset upstream so that there is almost no gap between the intermediate transfer belt and the paper. Therefore, white spots caused by this discharge are also suppressed.
2次転写ローラを2次転写対向ローラに対し上流方向へオフセットしていることで、紙が2次転写ニップに安定してニップされている間は放電の原因となる、ギャップを抑えることが可能である。しかし、図2で示されるようにコシの強い厚紙を通紙させたとき、紙が中間点転写ベルトを押し上げてしまい、電界の強い2次転写ニップ近傍で中間転写ベルトと紙との間で図中Bの部分のようなギャップが出来て、後端部における放電起因で白抜ける、後端白抜けが発生してしまった。 By offsetting the secondary transfer roller in the upstream direction with respect to the secondary transfer counter roller, it is possible to suppress the gap that causes discharge while the paper is stably nipped in the secondary transfer nip. It is. However, as shown in FIG. 2, when a thick paper having a strong stiffness is passed, the paper pushes up the intermediate transfer belt, and between the intermediate transfer belt and the paper in the vicinity of the secondary transfer nip where the electric field is strong. A gap such as the middle B portion was formed, and white spots due to discharge at the rear end portion, and white spots at the rear end occurred.
本発明は、上記の事情を鑑み、基本的な濃度を維持しつつ、厚紙を通紙した時に顕著に起こる、紙の後端白抜けを抑えた、高画質の成果物を出力できる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides an image forming apparatus capable of outputting a high-quality product that suppresses white-out at the trailing edge of a paper, which occurs remarkably when a thick paper is passed while maintaining a basic density. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
像担持体(1)と、前記像担持体(1)上にトナー像を形成するトナー像形成手段(3、4、5)と、中間転写体(40)と、前記像担持体(1)上のトナー像を前記中間転写体(40)上へ1次転写するための1次転写手段(6)と、前記中間転写体(40)上に1次転写されたトナー像を転写材(P)上へ転写する2次転写手段(10)と、前記2次転写手段(10)に転写高圧を印加する高圧電源(11)と、中間転写体(40)を挟んで2次転写手段(10)の対向に配置される2次転写対向部材(42)とを有する画像形成装置において、
2次転写対向部材(42)の上流で中間転写体の内側に中間転写体の表面に沿って当接するバックアップ部材(21)を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
An image carrier (1), toner image forming means (3, 4, 5) for forming a toner image on the image carrier (1), an intermediate transfer member (40), and the image carrier (1) A primary transfer means (6) for primarily transferring the upper toner image onto the intermediate transfer member (40), and a toner image primarily transferred onto the intermediate transfer member (40) as a transfer material (P ) Secondary transfer means (10) for transferring up, high voltage power source (11) for applying a transfer high voltage to the secondary transfer means (10), and secondary transfer means (10) with the intermediate transfer body (40) interposed therebetween. 2) a secondary transfer opposing member (42) disposed opposite to each other.
A backup member (21) is provided on the inner side of the intermediate transfer member upstream of the secondary transfer opposing member (42) and abuts along the surface of the intermediate transfer member.
本発明に係る画像形成装置によれば、たわみ防止部材は、中間転写ベルトが内側に撓むことを防止する。これによって、図2のBの部分にギャップが形成されるのを防ぐことができる。これにより、後端部における放電起因で白抜ける、後端白抜け現象を抑えることができる。すなわち、高画質の成果物を出力できる画像形成装置を提供することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the deflection preventing member prevents the intermediate transfer belt from bending inward. Thereby, it is possible to prevent a gap from being formed in the portion B in FIG. As a result, it is possible to suppress the trailing edge white spot phenomenon that is caused by the discharge at the trailing edge portion. That is, it is possible to provide an image forming apparatus that can output a high-quality product.
本発明の構成に近い従来例として、特開2002−82543があるが、これは、課題が、トナー散りと、トナー像がずれ動く白抜けという、紙の厚み、コシとは関係ない現象を扱っているのに対して、本発明の課題は、厚紙のコシが強いために起きる異常放電であることが異なる。また、解決手段も中間転写ベルトを外側に突出させる構成であるのに対して、本発明は、中間転写ベルトが内側へ撓むのを防止する点で異なる。 As a conventional example close to the configuration of the present invention, there is JP-A-2002-82543, which deals with a problem that is not related to the thickness of paper and the stiffness of toner scattering and white spots where the toner image shifts. On the other hand, the problem of the present invention is that it is abnormal discharge that occurs because the stiffness of the cardboard is strong. The solution means is also configured to project the intermediate transfer belt outward, whereas the present invention is different in that the intermediate transfer belt is prevented from bending inward.
また、特開2002−82543は、請求項3に前記圧接部に至る前に転写材が前記像担持ベルトの表面に密着する密着部の像担持ベルト移動方向に沿う距離が、2mm以上で30mm以下に設定されている請求項2に記載の画像形成装置とあるが、この像担持ベルト移動方向に沿う距離の部分、すなわち、距離Dで説明されている部分のベルトのたわみについては、記載がなく、また、その部分全域にわたる案内部材の記載はない。 In JP-A-2002-82543, the distance along the moving direction of the image carrier belt of the contact portion where the transfer material comes into close contact with the surface of the image carrier belt before reaching the press contact portion is set to 2 mm or more and 30 mm or less. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the deflection of the belt at the distance along the moving direction of the image bearing belt, that is, the portion described by the distance D is not described. In addition, there is no description of the guide member over the entire portion.
一方、本発明は、距離Dの領域にわたって、中間転写ベルトが内側に撓む現象についての発明であることが異なる。 On the other hand, the present invention is different in that the intermediate transfer belt is bent inward over an area of the distance D.
<実施例1>
図1は本実施例の画像形成装置の構成の説明図である。
<Example 1>
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus of this embodiment.
符号1Y、1M、1C、1kは感光ドラム(潜像担持体)であり、矢線A方向へ回転し、その表面は1次帯電装置3Y、3M、3C、3kにより一様に帯電される。符号4Y、4M、4C、4kは画像情報に基づいて露光する露光装置である。周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が感光ドラム1Y、1M、1C、1kに形成される。 Reference numerals 1Y, 1M, 1C, and 1k denote photosensitive drums (latent image carriers) that rotate in the direction of arrow A, and their surfaces are uniformly charged by primary charging devices 3Y, 3M, 3C, and 3k. Reference numerals 4Y, 4M, 4C, and 4k denote exposure apparatuses that perform exposure based on image information. An electrostatic latent image corresponding to image information is formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1k by a known electrophotographic process.
現像装置5Y、5M、5C、5kはそれぞれ有彩色トナーのイエロ(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)とブラック(k)トナーを内包する。前述の静電潜像はそれら現像装置5Y、5M、5C、5kにより現像され、各感光ドラム1Y、1M、1C、1k面上にトナー像が形成される。静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。 The developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5k include yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (k) toners, which are chromatic toners, respectively. The aforementioned electrostatic latent images are developed by the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5k, and toner images are formed on the respective photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1k. A reversal development method is used in which toner is attached to the exposed portion of the electrostatic latent image for development.
露光装置4によって形成される静電潜像は、小さいドット画像の集合体となっており、ドット画像の密度を変化させることで感光体ドラム1上に形成するトナー像の濃度を変化させることができる。本実施例において、各色トナー像はそれぞれ最大濃度が1.5〜1.7程度となっており、最大濃度の時のトナーの載り量は0.4〜0.6mg/cm2程度となっている
また、符号40は感光体ドラム1の表面に当接されるよう配設された中間転写ベルトであり、複数の張架ローラ41、42、43に張架されて矢印Gの方向へ250〜300mm/secで回動するようになっている。本実施の形態では、中間転写ベルト張架ローラ41は中間転写ベルト40の張力を一定に制御するようにしたテンションローラ、中間転写ベルト張架ローラ43は中間転写ベルト40の駆動ローラ、中間転写ベルト張架ローラ42は2次転写ローラ10に中間転写ベルト40を介して対抗して2次転写ニップNを形成する2次転写対向ローラである。
The electrostatic latent image formed by the exposure device 4 is an aggregate of small dot images, and the density of the toner image formed on the photosensitive drum 1 can be changed by changing the density of the dot images. it can. In this embodiment, each color toner image has a maximum density of about 1.5 to 1.7, and the applied amount of toner at the maximum density is about 0.4 to 0.6 mg / cm 2. Reference numeral 40 denotes an intermediate transfer belt disposed so as to be in contact with the surface of the photosensitive drum 1, and is stretched between a plurality of stretching rollers 41, 42, and 43 in the direction of arrow G to 250. It is designed to rotate at 300 mm / sec. In this embodiment, the intermediate transfer belt stretching roller 41 is a tension roller that controls the tension of the intermediate transfer belt 40 to be constant, and the intermediate transfer belt stretching roller 43 is a driving roller for the intermediate transfer belt 40, and the intermediate transfer belt. The stretching roller 42 is a secondary transfer counter roller that forms a secondary transfer nip N against the secondary transfer roller 10 through the intermediate transfer belt 40.
中間転写ベルト40として、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂または各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させ、その体積抵抗率を1E+9〜1E+14Ω・cm、厚みを0.07〜0.3mmとしたものを用いている。 As the intermediate transfer belt 40, an appropriate amount of carbon black as an antistatic agent is contained in resins such as polyimide and polycarbonate, or various rubbers, and the volume resistivity is 1E + 9 to 1E + 14 Ω · cm, and the thickness is 0.07 to 0.3 mm. We use what we did.
また、中間転写ベルト40として、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂で、厚みを0.07〜0.2mmとした基材の上に、各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させたゴム層を厚み0.05〜0.5mm形成し、さらに、表面層として、フッ素樹脂等を含有した材料を厚み5〜30μmコーティングした3層構成のベルトを用いることもできる。 Further, as the intermediate transfer belt 40, a rubber in which an appropriate amount of carbon black is contained as an antistatic agent in various rubbers on a base material having a thickness of 0.07 to 0.2 mm made of a resin such as polyimide or polycarbonate. It is also possible to use a belt having a three-layer structure in which a layer is formed with a thickness of 0.05 to 0.5 mm and a surface layer is coated with a material containing a fluororesin or the like with a thickness of 5 to 30 μm.
その時、体積抵抗率を1E+9〜1E+14Ω・cmとしたものが好ましい。 At that time, the volume resistivity is preferably 1E + 9 to 1E + 14 Ω · cm.
レジストローラ13で転写材Pはここで一旦停止され、中間転写ベルト40上のトナー像が2次転写ニップNに搬送されてくるのに同期して紙Pを2次転写ニップNへ供給する。2次転写ニップ上流の中間転写体の表面側に紙Pが中間転写ベルト40表面へ近づく挙動を規制する2次転写上流上ガイド部材として、2次転写上流上ガイド14、紙Pが中間転ベルト40表面側から離れていく挙動を規制する2次転写上流下ガイド部材としての2次転写上流下ガイド15を持っている。これらのガイド部材によって紙Pがレジストローラ13から2次転写ニップNまで搬送されるまで搬送パスが規制されている。 The transfer material P is temporarily stopped here by the registration roller 13, and the paper P is supplied to the secondary transfer nip N in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 40 being conveyed to the secondary transfer nip N. The secondary transfer upstream upper guide 14 and the paper P are intermediate transfer belts as the secondary transfer upstream upper guide member that regulates the behavior of the paper P approaching the surface of the intermediate transfer belt 40 on the surface side of the intermediate transfer body upstream of the secondary transfer nip. 40 has a secondary transfer upstream lower guide 15 as a secondary transfer upstream lower guide member that regulates the behavior away from the surface side. The conveyance path is regulated by these guide members until the paper P is conveyed from the registration roller 13 to the secondary transfer nip N.
レジストローラ13から供給された紙Pは上記の2次転写上流上ガイド14と2次転写上流下ガイド15の間を通って2次転写対向ローラ42と2次転写ローラ10で形成された2次転写ニップNを通過する。この際、2次転写ローラ10によってトナーと逆極性の2次転写電流が印加されることによって中間転写ベルト40上のトナー像が紙P上へ一括して転写されると共に、供給された静電気力によって紙が2次転写ベルト12へ吸着される。例えば本実施例では、+40〜60uAの電流を流している。 The paper P supplied from the registration roller 13 passes between the secondary transfer upstream upper guide 14 and the secondary transfer upstream lower guide 15 and is formed by the secondary transfer counter roller 42 and the secondary transfer roller 10. Passes through the transfer nip N. At this time, a secondary transfer current having a polarity opposite to that of the toner is applied by the secondary transfer roller 10, whereby the toner image on the intermediate transfer belt 40 is collectively transferred onto the paper P and the supplied electrostatic force. As a result, the paper is adsorbed to the secondary transfer belt 12. For example, in this embodiment, a current of +40 to 60 uA is passed.
2次転写ローラ10はイオン導電系発泡ゴム(NBRゴム)の弾性層と芯金からなり、外径が24mm,ローラ表面粗さRz=6.0〜12.0(μm)、抵抗値がN/N(23℃、50%RH)測定、2kV印加で1E+5〜1E+7Ωの転写ローラを使用している。2次転写ローラ10、それぞれに供給バイアスが可変となっている、2次転写高圧電源11が取り付けられている。 The secondary transfer roller 10 is made of an elastic layer of an ion conductive foamed rubber (NBR rubber) and a metal core, has an outer diameter of 24 mm, a roller surface roughness Rz = 6.0 to 12.0 (μm), and a resistance value of N. / N (23 ° C., 50% RH) measurement A transfer roller of 1E + 5 to 1E + 7Ω with 2 kV applied is used. A secondary transfer high-voltage power supply 11 having a variable supply bias is attached to each of the secondary transfer rollers 10.
未定着トナー像が載った紙Pは、2次転写ニップN通過した後、定着装置60に運ばれ、トナー像を定着した後、機械の外に排出される。 After passing through the secondary transfer nip N, the paper P on which the unfixed toner image is placed is conveyed to the fixing device 60, where the toner image is fixed, and then discharged out of the machine.
一方、2次転写後の中間転写ベルト40は中間転写ベルトクリーニング装置44で転写残トナーや紙粉等がクリーニングされ繰り返し作像工程に入る。 On the other hand, the intermediate transfer belt 40 after the secondary transfer is subjected to an image forming process after the transfer residual toner, paper powder and the like are cleaned by the intermediate transfer belt cleaning device 44.
上記の2次転写ローラ10は2次転写対向ローラ42に対して中間転写ベルト40の表面に沿って上流へオフセット量0〜4mmをもつように配置されている。 The secondary transfer roller 10 is disposed so as to have an offset amount of 0 to 4 mm upstream from the secondary transfer counter roller 42 along the surface of the intermediate transfer belt 40.
オフセット量0mmが含まれている理由は、図3に示すように、オフセット量0mmでも、2次転写ローラ10よりも2次転写対向ローラ42の方が硬いために、紙が撓む方向が2次転写対向ローラ42に巻きつく方向になるため、中間転写ベルトに巻きつくように、紙が屈曲するので、ニップラインは、点線で示すよう2次転写部上流の中間転写ベルトの内側に入り込むような構成とすることができるからである。 The reason why the offset amount 0 mm is included is that, as shown in FIG. 3, the secondary transfer counter roller 42 is harder than the secondary transfer roller 10 even when the offset amount is 0 mm. Since the paper is bent so as to wind around the secondary transfer counter roller 42, the paper is bent so as to wind around the intermediate transfer belt, so that the nip line enters the inside of the intermediate transfer belt upstream of the secondary transfer portion as indicated by the dotted line. It is because it can be set as a simple structure.
バックアップローラ20は、紙先端が中間転写ベルトに当接するときや、紙後端が入口ガイド14から抜けて中間転写ベルトに跳ねるたり、中間転写ベルトが弾んで、振動したり、することによって、画像がぶれたりすることがないように設置されている。 The backup roller 20 has an image formed when the front end of the paper comes into contact with the intermediate transfer belt, the rear end of the paper comes out of the entrance guide 14 and jumps to the intermediate transfer belt, or the intermediate transfer belt bounces and vibrates. It is installed so as not to shake.
ここで、2次転写対向ローラのすぐ上流にある中間転写ベルトの張架ローラをバックアップローラと定義する。 Here, the tension roller of the intermediate transfer belt immediately upstream of the secondary transfer counter roller is defined as a backup roller.
このような構成で、プロセススピード300mm/s、王子製紙製ボンアイボリー+310g/m2を通紙したところ、2次転写電流40μAで、後端に白抜けが発生した。 With such a configuration, when a process speed of 300 mm / s and Oji Paper's Bon Ivory +310 g / m 2 were passed, white spots occurred at the trailing edge at a secondary transfer current of 40 μA.
前記したように、この現象は、転写電界が強くかかる領域、すなわち、2次転写ニップ上流の2〜10mm程度の部分の電界が大きい場合に放電が生じる現象であり、中間転写ベルトと、紙とのギャップを狭めることで電界が小さくなり対策できる。 As described above, this phenomenon is a phenomenon in which discharge occurs when the electric field in the area where the transfer electric field is strong, that is, the electric field of about 2 to 10 mm upstream of the secondary transfer nip is large. By narrowing the gap, the electric field can be reduced and countermeasures can be taken.
そこで、図4のように、2次転写部上流内側に、中間転写ベルトが撓まないように、バックアップ部材21を設けた。 Therefore, as shown in FIG. 4, a backup member 21 is provided on the upstream inner side of the secondary transfer portion so that the intermediate transfer belt does not bend.
バックアップ部材21は、通紙中に紙と中間転写ベルトとの間にギャップができないように設置することが好ましく、バックアップ部材21が無い状態で、2次転写ローラが当接していないときの中間転写ベルトの位置に添うように設置した。すなわち、中間転写ベルトを外側に強く押し上げると、摺擦力が強くなるし、逆に、中間転写ベルトから離して設置すると中間転写ベルトのたわみが発生してしまうことが考えられるためである。 The backup member 21 is preferably installed so that there is no gap between the paper and the intermediate transfer belt during the sheet passing. The intermediate transfer when the secondary transfer roller is not in contact with the backup member 21 being absent. It was installed so as to follow the position of the belt. That is, if the intermediate transfer belt is pushed strongly outward, the rubbing force is increased. Conversely, if the intermediate transfer belt is installed away from the intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt may bend.
バックアップ部材21は、中抵抗に抵抗調整した樹脂を用いた。低抵抗であると、2次転写の電流が流れて転写不良になってしまう可能性があるし、高抵抗になると、摩擦帯電して、中間転写ベルトが吸着してベルトの回転を妨げてしまうなどの課題が発生するリスクがある。厚み3mm、中間転写ベルトの回転方向に添った長さは、25mmとした。2次転写対向ローラ42との隙間は、2mmとした。バックアップローラ20との隙間は、5mmであった。 As the backup member 21, a resin whose resistance is adjusted to a medium resistance is used. If the resistance is low, a secondary transfer current may flow and transfer failure may occur. If the resistance is high, friction charging occurs and the intermediate transfer belt is attracted to prevent rotation of the belt. There is a risk that such issues will occur. The thickness was 3 mm, and the length along the rotation direction of the intermediate transfer belt was 25 mm. The gap with the secondary transfer counter roller 42 was 2 mm. The gap with the backup roller 20 was 5 mm.
2次転写対向ローラとバックアップ部材21との距離が近いと、接触してしまい、摩耗や、振動などを発生したり、画像不良になったりすることがある。 If the distance between the secondary transfer counter roller and the backup member 21 is short, they may come into contact with each other, which may cause wear, vibration, or an image defect.
また、隙間が長いと効果が少なくなったりする。 In addition, if the gap is long, the effect is reduced.
一般に、画像形成可能領域は、記録材の大きさよりも、狭くする。このような紙の前後左右で画像形成を行わない部分を余白という。余白は、1〜4mm程度に設計される。
紙の進行方向に対して後ろ側の余白を後端余白という。
In general, the image formable area is narrower than the size of the recording material. Such a portion where image formation is not performed on the front, back, left, and right of the paper is referred to as a margin. The margin is designed to be about 1 to 4 mm.
The margin on the rear side with respect to the paper traveling direction is called the trailing edge margin.
上記、画像不良が後端余白内であれば、もともと画像が無いので白抜けが発生しても、顕在化することはない。 If the image defect is within the trailing edge margin, since there is no image originally, even if white spots occur, it does not become obvious.
つまり、
前記、バックアップ部材(21)は、2次転写対向ローラからの距離が、
0≦D≦L
ここで、D;バックアップ部材(21)と2転対向ローラとの距離
L;その装置の後端余白
の式を満たすことが好ましい。
That means
The backup member (21) has a distance from the secondary transfer counter roller,
0 ≦ D ≦ L
Here, it is preferable that D: distance L between the backup member (21) and the two-rolling opposed roller;
さて、このような構成で、王子製紙製ボンアイボリー+310g/m2を通紙したところ、2次転写電流50μAでも白抜けは、発生しなかった。 Now, with such a configuration, when Oji Paper's Bon Ivory + 310 g / m 2 was passed, no white spots occurred even at a secondary transfer current of 50 μA.
バックアップ部材21は、これに限定される訳ではなく、紙と比べて充分に剛性の高い材料であればよく、たとえば、金属板でも良い。また、摺擦によって、中間転写ベルトが磨耗するのを防ぐために、表面に、フッ素系材料のシートを貼ったり、また超高分子量ポリエチレンシートを貼ったりしても良い。また、電気的に帯電することを防止するために、抵抗調整した材料を用いても良い。また、バリスタ、抵抗、ダイオードなどの電気素子を接続して、帯電を防止しても良い。 The backup member 21 is not limited to this, and any material that is sufficiently rigid as compared with paper may be used. For example, a metal plate may be used. Further, in order to prevent the intermediate transfer belt from being worn by rubbing, a sheet of a fluorine-based material or an ultrahigh molecular weight polyethylene sheet may be attached to the surface. In addition, a resistance-adjusted material may be used to prevent electrical charging. In addition, electric elements such as varistors, resistors, and diodes may be connected to prevent charging.
バックアップ部材21は、2次転写ローラのオフセット量や、硬度によっても最適な位置が変化する。 The optimal position of the backup member 21 changes depending on the offset amount and hardness of the secondary transfer roller.
2次転写ローラのオフセット量が大きいと2次転写ローラが中間転写ベルトを内側に持ち上げようとするので、最適なバックアップ部材21位置が変化する。また、2次転写ローラの硬度がやわらかいと、中間転写ベルトを内側に持ち上げようとする力が弱まる。
さらに、2次転写ローラと2次転写対向ローラの外径によっても最適なバックアップ部材21位置は変わってくる。
If the offset amount of the secondary transfer roller is large, the secondary transfer roller tends to lift the intermediate transfer belt inward, so that the optimal backup member 21 position changes. Also, if the hardness of the secondary transfer roller is soft, the force to lift the intermediate transfer belt inward is weakened.
Further, the optimum position of the backup member 21 varies depending on the outer diameters of the secondary transfer roller and the secondary transfer counter roller.
このような状況に合わせて、バックアップ部材21位置を適宜調整することができる。 According to such a situation, the position of the backup member 21 can be adjusted as appropriate.
以上述べたように、2次転写部上流内側に、中間転写ベルトが撓まないように、バックアップ部材21を設けることによって、基本的な濃度を維持しつつ、厚紙を通紙した時に顕著に起こる、紙の後端白抜けを抑えた、高画質の成果物を出力できる画像形成装置を提供することができた。
<実施例2>
As described above, by providing the backup member 21 on the inner side upstream of the secondary transfer portion so that the intermediate transfer belt does not bend, this occurs remarkably when the thick paper is passed while maintaining the basic density. Thus, an image forming apparatus capable of outputting a high-quality product with the trailing edge of the paper suppressed.
<Example 2>
実施例1ではバックアップ部材21が当接、離間する構成である。 In the first embodiment, the backup member 21 is configured to contact and separate.
バックアップ部材21は、中間転写ベルトと摺擦するため、磨耗したり、中間転写ベルトが磨耗したりしてしまう。 Since the backup member 21 rubs against the intermediate transfer belt, the backup member 21 is worn or the intermediate transfer belt is worn.
そこで、バックアップ部材21可動式にして、必要なときにだけ、中間転写ベルトに当接するような構成とした。 Therefore, the backup member 21 is movable so that it contacts the intermediate transfer belt only when necessary.
さらに詳しく説明すると図5に示すように、バックアップ部材21は、バックアップローラ20に固定され、バックアップローラ20の奥側についたレバーをソレノイド22によって、移動させることによって、バックアップ部材21は、点線と実線で書いた部分のように、当接、離間することができる。 More specifically, as shown in FIG. 5, the backup member 21 is fixed to the backup roller 20, and the lever attached to the back side of the backup roller 20 is moved by the solenoid 22, so that the backup member 21 has a dotted line and a solid line. It can be abutted and separated like the part written in.
当接する紙種としては、坪量が200g/m2以上の紙とした。 As a paper type to be contacted, a paper having a basis weight of 200 g / m 2 or more was used.
これらの、バックアップ部材21の動作は制御回路50によって制御されている。この制御回路50のブロック図を示しているのが図6である。また、制御回路50が行う制御のフローを示したフローチャートが図7である。以下に図6、図7を用いて、制御回路50が行う制御のフローの詳細を述べる。 The operation of the backup member 21 is controlled by the control circuit 50. A block diagram of the control circuit 50 is shown in FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a control flow performed by the control circuit 50. Details of the flow of control performed by the control circuit 50 will be described below with reference to FIGS.
まず、ユーザーはユーザー操作部51で、使用する紙種情報として紙の坪量を指定する。この坪量情報が制御回路50のRAM53に書きこまれる(S2)。 First, the user designates the paper basis weight as the paper type information to be used by the user operation unit 51. This basis weight information is written in the RAM 53 of the control circuit 50 (S2).
ROM53に書きこまれたユーザー指定の紙の坪量が、ROM52に記録されている。
バックアップ部材21を動作させる判断基準の紙の坪量を比較する。本実施例では、この基準値を200g/m2としている。
The basis weight of the user-specified paper written in ROM 53 is recorded in ROM 52.
The basis weights of the reference papers for operating the backup member 21 are compared. In this embodiment, this reference value is set to 200 g / m 2 .
出力する用紙の坪量によって、バックアップ部材を中間転写ベルトに当接するかしないかを判断する(S3)。
紙の坪量が200g/m2以上の場合には、バックアップ部材を中間転写ベルトに当接するため、バックアップ部材のソレノイドをONする(S4)。
It is determined whether or not the backup member is in contact with the intermediate transfer belt based on the basis weight of the output paper (S3).
When the basis weight of the paper is 200 g / m 2 or more, the backup member solenoid is turned on in order to bring the backup member into contact with the intermediate transfer belt (S4).
そして、画像形成を行い画像形成が終了する(S6)と、バックアップ部材のソレノイドをOFFしてもとの状態に戻して終了する(S7)。 When the image formation is completed and the image formation is completed (S6), the state is returned to the original state even if the solenoid of the backup member is turned OFF, and the process ends (S7).
S4;紙の坪量が200g/m2未満の場合には、バックアップ部材のソレノイドをOFFして画像形成を行う(S5)。 S4: When the basis weight of the paper is less than 200 g / m 2 , the solenoid of the backup member is turned off to perform image formation (S5).
このような構成で、王子製紙製ボンアイボリー+310g/m2を通紙したところ、2次転写電流50μAでも白抜けは、発生しなかった。 With such a configuration, when Oji Paper's Bon Ivory + 310 g / m 2 was passed, no white spots occurred even at a secondary transfer current of 50 μA.
以上述べたように、2次転写部上流内側に、中間転写ベルトが撓まないように、バックアップ部材21を設けることによって、基本的な濃度を維持しつつ、厚紙を通紙した時に顕著に起こる、紙の後端白抜けを抑えた、高画質の成果物を出力できる画像形成装置を提供することができた。
<実施例3>
As described above, by providing the backup member 21 on the inner side upstream of the secondary transfer portion so that the intermediate transfer belt does not bend, this occurs remarkably when the thick paper is passed while maintaining the basic density. Thus, an image forming apparatus capable of outputting a high-quality product with the trailing edge of the paper suppressed.
<Example 3>
本実施例では2次転写対向ローラとバックアップローラとの距離を狭めるとともに中間転写ベルトのテンションを上げて対策する構成である。 In this embodiment, the distance between the secondary transfer counter roller and the backup roller is reduced and the tension of the intermediate transfer belt is increased to take measures.
図2で示したギャップBの部分を、図7のように、二次転写対向ローラ42とバックアップローラ20とで張られた中間転写ベルトに対して、E点に荷重が加わる構成として考えて加重計算をおこなう。 As shown in FIG. 7, the gap B shown in FIG. 2 is weighted as a configuration in which a load is applied to point E on the intermediate transfer belt stretched between the secondary transfer counter roller 42 and the backup roller 20. Perform the calculation.
ここで、向きを分かりやすく回転させると、図8のようになる。
L=水平径間長(m)
f=たわみ量(m)
m,n=両端よりx点までの水平距離(m)
W=ベルト単位長さの質量(t)
P=集中荷重(kg)
H=ベルト水平張力(kg)
θ=ベルト傾斜角(°)
T=ベルト張力=Hxsecθ(kg)
とおくと
中間転写ベルト重量による荷重を無視すると、集中荷重Pによるたわみ量fは、下記、式(1)、(2)であらわされる。
X点でのたわみ量
f=Pxmxn/(LxH) ・・・(1)
中央点でのたわみ量
f=PxL/(4xH) ・・・(2)
のように表わされる。
Here, when the orientation is rotated in an easy-to-understand manner, the result is as shown in FIG.
L = Horizontal span length (m)
f = Deflection (m)
m, n = horizontal distance from both ends to point x (m)
W = mass of belt unit length (t)
P = concentrated load (kg)
H = Belt horizontal tension (kg)
θ = Belt inclination angle (°)
T = Belt tension = Hxsecθ (kg)
If the load due to the weight of the intermediate transfer belt is ignored, the deflection amount f due to the concentrated load P is expressed by the following equations (1) and (2).
Deflection at point X
f = Pxmxn / (LxH) (1)
Deflection amount at the center point
f = PxL / (4xH) (2)
It is expressed as
たわみ量が大きいと、中間転写ベルトと、紙とのギャップも大きくなり、異常放電による白抜けが発生しやすくなる。 When the amount of deflection is large, the gap between the intermediate transfer belt and the paper also increases, and white spots due to abnormal discharge are likely to occur.
たわみ量が最大になるのは、中央点なので、式(2)をみると
たわみ量fは、L=水平径間長(m)に比例してH=ベルト水平張力(kg)に反比例していることが分かる。
式(2)を書き換えて
H=PxL/(4xf)=αxL・・・(3)
とするとα=P/(4f)
となる。
Since the maximum deflection is at the center point, looking at equation (2), the deflection f is proportional to L = horizontal span length (m) and H = belt horizontal tension (kg). I understand that.
Rewriting equation (2), H = PxL / (4xf) = αxL (3)
Then α = P / (4f)
It becomes.
一方、図9は製ボンアイボリー+310g/m2を用いて、2次転写電流50μAで、2次転写対向ローラとバックアップローラの距離と、中間転写ベルトの張力を変更したときの白抜けの発生を○、×でプロットしている。 On the other hand, FIG. 9 shows the occurrence of white spots when the distance between the secondary transfer counter roller and the backup roller and the tension of the intermediate transfer belt are changed at a secondary transfer current of 50 μA using Bon Ivory +310 g / m2. , X is plotted.
この結果を、L=水平径間長(m)に対応させて考えると、
図9中の直線の式は、H=1.1xL+5という式に表わされるので
向ローラとバックアップローラの距離(mm)としたとき、H=ベルト水平張力(N)との関係は、
H(N)≧1.1xL(mm)+5
であれば、白抜けは発生しない。
Considering this result corresponding to L = horizontal span length (m),
9 is expressed by the equation H = 1.1 × L + 5, and when the distance between the direction roller and the backup roller (mm), the relationship between H = belt horizontal tension (N) is
H (N) ≧ 1.1 × L (mm) +5
If so, white spots do not occur.
以上述べたように、2次転写部上流内側に、中間転写ベルトが撓まないように、バックアップ部材21を設けることによって、基本的な濃度を維持しつつ、厚紙を通紙した時に顕著に起こる、紙の後端白抜けを抑えた、高画質の成果物を出力できる画像形成装置を提供することができた。 As described above, by providing the backup member 21 on the inner side upstream of the secondary transfer portion so that the intermediate transfer belt does not bend, this occurs remarkably when the thick paper is passed while maintaining the basic density. Thus, an image forming apparatus capable of outputting a high-quality product with the trailing edge of the paper suppressed.
1 感光ドラム、2 露光ランプ、3 1次帯電装置、4 露光装置、5 現像装置、
6 1次転写ローラ、7 クリーニング装置、10 2次転写ローラ、
11 2次転写高圧電源、12 2次転写ベルト、13 レジストローラ、
14 2次転写上流上ガイド、15 2次転写上流下ガイド、16 揺動軸、
17 2次転写ローラ揺動モーター、18 下ガイドカム、
19 下ガイドカムモーター、20 バックアップローラ、21 バックアップ部材、
22 バックアップ部材ソレノイド、40 中間転写ベルト、
41 中間転写ベルト張架ローラ(テンションローラ)、
42 中間転写ベルト張架ローラ(2次転写対向ローラ)、
43 中間転写ベルト張架ローラ(駆動ローラ)、
44 中間転写ベルトクリーニング装置、50 制御回路、51 ユーザー操作部、
52 CPU、53 RAM、54 ROM、60 定着装置、
P 転写材・用紙・紙、A 感光ドラムの回転方向、
B 中間転写ベルトと紙とのギャップ、G 中間転写ベルト回転方向、
N 2次転写ニップ、S 2次転写対向ローラに対する2次転写ローラのオフセット量、
L 2次転写上流ガイド先端から中間転写ベルトまでの距離
1 photosensitive drum, 2 exposure lamp, 3 primary charging device, 4 exposure device, 5 developing device,
6 primary transfer roller, 7 cleaning device, 10 secondary transfer roller,
11 Secondary transfer high-voltage power supply, 12 Secondary transfer belt, 13 Registration roller,
14 Secondary transfer upstream upper guide, 15 Secondary transfer upstream lower guide, 16 Oscillating shaft,
17 Secondary transfer roller swing motor, 18 Lower guide cam,
19 Lower guide cam motor, 20 Backup roller, 21 Backup member,
22 Backup member solenoid, 40 Intermediate transfer belt,
41 Intermediate transfer belt stretching roller (tension roller),
42 intermediate transfer belt stretching roller (secondary transfer counter roller),
43 Intermediate transfer belt stretching roller (drive roller),
44 Intermediate transfer belt cleaning device, 50 control circuit, 51 user operation unit,
52 CPU, 53 RAM, 54 ROM, 60 fixing device,
P transfer material, paper, paper, A rotation direction of the photosensitive drum,
B, the gap between the intermediate transfer belt and paper, G, the rotation direction of the intermediate transfer belt,
N secondary transfer nip, S secondary transfer roller offset relative to the secondary transfer counter roller,
L Distance from the tip of the secondary transfer upstream guide to the intermediate transfer belt
Claims (3)
2次転写対向部材(42)の上流で中間転写体の内側に中間転写体の表面に沿って当接するバックアップ部材(21)を備えるとともに、下記式(1)を満たすことを特徴とする画像形成装置。
前記バックアップ部材(21)は、2次転写対向ローラからの距離が、
0≦D≦L ・・・式(1)
ここで、D;バックアップ部材(21)と2次転写対向ローラとの距離
L;その装置の後端余白 An image carrier (1), toner image forming means (3, 4, 5) for forming a toner image on the image carrier (1), an intermediate transfer member (40), and the image carrier (1) A primary transfer means (6) for primarily transferring the upper toner image onto the intermediate transfer member (40), and a toner image primarily transferred onto the intermediate transfer member (40) as a transfer material (P ) Secondary transfer means (10) for transferring up, high voltage power source (11) for applying a transfer high voltage to the secondary transfer means (10), and secondary transfer means (10) with the intermediate transfer body (40) interposed therebetween. 2) a secondary transfer opposing member (42) disposed opposite to each other.
An image forming system comprising a backup member (21) that contacts the surface of the intermediate transfer member on the inner side of the intermediate transfer member upstream of the secondary transfer opposing member (42) and satisfies the following formula (1): apparatus.
The backup member (21) has a distance from the secondary transfer counter roller,
0 ≦ D ≦ L (1)
Here, D: distance L between the backup member (21) and the secondary transfer counter roller; rear end margin of the apparatus
下記、式(1)(2)を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
前記、バックアップ部材(21)は、2次転写対向ローラからの距離が、
0≦D≦L ・・・式(1)
ここで、D;バックアップ部材(21)と2次転写対向ローラとの距離
L;その装置の後端余白
2次転写対向ローラとバックアップローラの距離と、H=ベルト水平張力(N)との関係は、
H(N)≧1.1xL+5 ・・・式(2)
但し、L;2次転写対向ローラとバックアップローラの距離(mm)
H(N) =中間転写ベルト水平張力 The distance of the backup member (21) and H = belt horizontal tension (N) are:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the following expressions (1) and (2) are satisfied.
The backup member (21) has a distance from the secondary transfer counter roller,
0 ≦ D ≦ L (1)
Here, D: distance between the backup member (21) and the secondary transfer counter roller; L: rear edge margin of the apparatus; distance between the secondary transfer counter roller and the backup roller; and H = belt horizontal tension (N) Is
H (N) ≧ 1.1 × L + 5 Formula (2)
L: Distance between the secondary transfer counter roller and the backup roller (mm)
H (N) = Intermediate transfer belt horizontal tension
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