JP2018146954A - Image formation apparatus - Google Patents

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邦章 春日
Kuniaki Kasuga
邦章 春日
横山 健
Takeshi Yokoyama
健 横山
弘幸 門脇
Hiroyuki Kadowaki
弘幸 門脇
修一 鉄野
Shuichi Tetsuno
修一 鉄野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image formation apparatus which can improve the image quality by suppressing the void due to the reduction in the transfer efficiency by defining the relation between the peripheral velocity difference between an image carrier and an intermediate transfer belt and the nip width of a transfer nip part as a parameter.SOLUTION: An image formation apparatus includes: an image carrier; an intermediate transfer belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred; and a primary transfer member which is arranged so as to contact the surface opposite to the image carrier of the intermediate transfer belt. The image carrier and the intermediate transfer belt contact with each other and constitute a transfer nip part holding and transferring the toner image. The image formation apparatus sets the lower limit value of the deviation amount to the value of at least 3/8, or preferably the half-value of the average peripheral length calculated from the previously-measured toner weight average particle diameter when the peripheral velocity difference is applied to the gap between the peripheral velocity of the intermediate transfer belt and the peripheral velocity of the image carrier and the relative movement amount between the image carrier and the intermediate transfer belt generated in the transfer nip part due to the peripheral velocity difference is defined as the deviation amount of the toner image.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、像担持体からトナー像を一次転写する中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image by electrophotography, and more particularly to an image forming apparatus including an intermediate transfer belt that primarily transfers a toner image from an image carrier.

従来のこの種の画像形成装置としては、たとえば、特許文献1に記載のようなものが知られている。この特許文献1に記載の画像形成装置は、像担持体と、像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、中間転写ベルトの像担持体と反対側の面に当接するように配置された一次転写ローラと、を備えている。中間転写ベルトは像担持体に当接して転写ニップ部を構成しており、転写ニップ部において、トナー像が、像担持体から中間転写ベルトに転写される。
転写ニップ部においては、像担持体と中間転写ベルトの周速度を完全に同一にすると、転写効率が低下し、文字や線等のトナー像の中央部分が白く抜ける、いわゆる中抜けが生じることが知られている。そこで、特許文献1では、像担持体と中間転写ベルトの周速度に、積極的に周速差を付与することで、転写効率を高めて中抜けの発生を抑制し、画質改善が図られている。
As a conventional image forming apparatus of this type, for example, the one described in Patent Document 1 is known. The image forming apparatus described in Patent Document 1 is in contact with an image carrier, an intermediate transfer belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred, and a surface of the intermediate transfer belt opposite to the image carrier. A primary transfer roller arranged in this manner. The intermediate transfer belt is in contact with the image carrier to form a transfer nip portion, and the toner image is transferred from the image carrier to the intermediate transfer belt at the transfer nip portion.
In the transfer nip portion, if the peripheral speeds of the image carrier and the intermediate transfer belt are completely the same, the transfer efficiency is lowered, and so-called hollows are formed in which the central portion of the toner image such as letters and lines is whitened. Are known. Therefore, in Patent Document 1, the peripheral speed difference between the image carrier and the intermediate transfer belt is positively imparted, thereby increasing the transfer efficiency and suppressing the occurrence of voids and improving the image quality. Yes.

特開2016−1268号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2006-1268

しかしながら、中抜けによる画質劣化(転写効率の低下)の問題について鋭意検討した結果、周速差だけでなく、転写ニップ部のニップ幅にも影響されることが分かった。
本発明は、像担持体と中間転写ベルトの周速差と、転写ニップ部のニップ幅の関係をパラメータとすることで、転写効率低下による中抜けを抑制して画質改善を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
However, as a result of intensive studies on the problem of image quality deterioration (transfer efficiency decrease) due to hollowing out, it has been found that not only the peripheral speed difference but also the nip width of the transfer nip portion is affected.
The present invention uses the relationship between the peripheral speed difference between the image bearing member and the intermediate transfer belt and the nip width of the transfer nip as parameters, so that the image quality can be improved by suppressing voids due to a decrease in transfer efficiency. It is to provide a forming apparatus.

上記目的課題を解決するために本発明は、
像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの前記像担持体とは反対側の面に当接する接触部材と、を備え、
前記接触部材によって前記中間転写ベルトを前記像担持体に押し付けて、前記中間転写ベルトと前記像担持体の間に互いに接触する転写ニップ部を構成している画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの周速度と、前記像担持体の周速度との間に周速差が付与され、前記周速差によって前記転写ニップ部内に生じる前記像担持体と前記中間転写ベルトとの相対的な移動量をトナー像のずらし量とすると、該ずらし量の下限値が、予め測定されたトナーの重量平均粒径から算出される平均周長の少なくとも八分の三の値に設定されていることを特徴とする。
また、上記目的課題を解決するために本発明は、
像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの前記像担持体とは反対側の面に当接する接触部材と、
該像担持体に露光することで潜像を形成する露光手段と、を備え、
前記接触部材によって前記中間転写ベルトを前記像担持体に押し付けて、前記中間転写
ベルトと前記像担持体の間に互いに接触する転写ニップ部を構成している画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの周速度と、前記像担持体の周速度との間に周速差が付与され、前記周速差によって前記転写ニップ部内に生じる前記像担持体と前記中間転写ベルトとの相対的な移動量をトナー像のずらし量とすると、前記露光手段によって被露光面である前記像担持体表面に形成される前記潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ=(前記トナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−ずらし量×1/2)×0.9から(前記トナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−ずらし量×1/2)×1.1の範囲に設定したことを特徴とする。
In order to solve the above object, the present invention provides:
An image carrier, an intermediate transfer belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred, and a contact member in contact with a surface of the intermediate transfer belt opposite to the image carrier,
In the image forming apparatus that constitutes a transfer nip portion between the intermediate transfer belt and the image carrier by pressing the intermediate transfer belt against the image carrier by the contact member,
A peripheral speed difference is provided between the peripheral speed of the intermediate transfer belt and the peripheral speed of the image carrier, and the relative between the image carrier and the intermediate transfer belt generated in the transfer nip due to the peripheral speed difference. Assuming that the amount of movement is a toner image shift amount, the lower limit value of the shift amount is set to at least three-eighths of the average circumference calculated from the weight average particle diameter of the toner measured in advance. It is characterized by being.
Further, in order to solve the above-mentioned object problem, the present invention
An image carrier, an intermediate transfer belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred, and a contact member in contact with a surface of the intermediate transfer belt opposite to the image carrier,
Exposure means for forming a latent image by exposing the image carrier,
In the image forming apparatus that constitutes a transfer nip portion between the intermediate transfer belt and the image carrier by pressing the intermediate transfer belt against the image carrier by the contact member,
A peripheral speed difference is provided between the peripheral speed of the intermediate transfer belt and the peripheral speed of the image carrier, and the relative between the image carrier and the intermediate transfer belt generated in the transfer nip due to the peripheral speed difference. Assuming that the amount of movement of the toner image is the amount of shift of the toner image, the size of the unit dot of the latent image formed on the surface of the image carrier that is the exposed surface by the exposure means = (to the toner image The size of the corresponding unit dot of the latent image in the main scanning direction−shift amount × ½) × 0.9 to (the size of the unit dot of the latent image corresponding to the toner image in the main scanning direction−shift amount × 1/2) × 1.1 range.

本発明によれば、像担持体と中間転写ベルトの周速差と、転写ニップ部のニップ幅の関係をパラメータとすることで、転写効率低下による中抜けを抑制して画質改善を図ることができる。   According to the present invention, by using the relationship between the peripheral speed difference between the image carrier and the intermediate transfer belt and the nip width of the transfer nip as a parameter, it is possible to improve image quality by suppressing voids due to a decrease in transfer efficiency. it can.

本発明の実施形態1に係る画像形成装置の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の一次転写部の拡大図。The enlarged view of the primary transfer part of FIG. ドラムニップ部内におけるトナーの振る舞いを説明する図。The figure explaining the behavior of the toner in a drum nip part. ドラムニップ幅と周速差率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a drum nip width and a peripheral speed difference rate. 図2の一次転写部に作用する力関係を示す図。The figure which shows the force relationship which acts on the primary transfer part of FIG. 図2の一次転写ローラに加える加重とドラムニップ幅の関係を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a load applied to a primary transfer roller in FIG. 2 and a drum nip width. 本発明の実施形態2に係る一次転写部の構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a primary transfer unit according to a second embodiment of the present invention. 図1の感光ドラムと中間転写ベルトの制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt in FIG. 1. 本発明の実施形態4に係る露光手段としての像露光ユニットの構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of an image exposure unit as exposure means according to Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施形態4に係る単位ドットの像担持体上における大きさの模式図。FIG. 10 is a schematic diagram of a size of a unit dot according to a fourth embodiment of the present invention on an image carrier. 転写効率と周速差率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between transfer efficiency and a peripheral speed difference rate. 単位ドットの副走査方向の径とトナー像の伸縮を示す模式図。FIG. 5 is a schematic diagram showing the diameter of a unit dot in the sub-scanning direction and the expansion / contraction of a toner image.

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、実施例に基づいて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の形態に限定する趣旨のものではない。
[実施形態1]
図1は、本発明が適用される画像形成装置の一例を示す概略図である。
この画像形成装置は、中間転写ベルト31を採用したカラー画像形成装置で、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色(以下、Y色、M色、C色、Bk色)の画像形成を行う複数の画像形成ステーション20を備えている。以下の説明では、Y色、M色、C色、Bk色の順に、各画像形成ステーションを構成する部材の符号末尾にa、b、c、dのアルファベット符号を付与し区別する。アルファベット符号が付与されていない場合は、全ての画像形成ステーション20に共通する説明とする。
中間転写ベルト31は中抵抗の弾性体である無端状のベルトで、互いに離間して配置される二次転写対向ローラ34とベルト駆動ローラ11間に巻き掛けられている。二次転写対向ローラ34からベルト駆動ローラ11に向かって移動する側を往動側とすると、各画像形成ステーション20a、20b、20c、20dは、中間転写ベルト31の往動側の面に沿って、Y色、M色、C色、Bk色の順に配置されている。
各画像形成ステーション20は、トナー像が形成されるドラム状の像担持体2(以下、
感光ドラム2という)を有しており、感光ドラム2が中間転写ベルト31の移動方向に沿って複数配置されている。感光ドラム2は、静電写真プロセスを実行するプロセス手段である帯電ローラ1、現像器5、ドラムクリーナ6と共にプロセスカートリッジ32に組み込まれ、各プロセスカートリッジ32に隣接して像露光ユニット4が配置されている。
中間転写ベルト31の感光ドラム2とは反対側の面には、接触部材としての一次転写ローラ14が当接し、一次転写部21を構成している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail 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, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
This image forming apparatus is a color image forming apparatus that employs an intermediate transfer belt 31, and forms yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter, Y, M, C, and Bk) images. A plurality of image forming stations 20 are provided. In the following description, the alphabetical symbols a, b, c, and d are added to the end of the symbols constituting the image forming stations in the order of Y color, M color, C color, and Bk color. In the case where no alphabetic code is assigned, the description is common to all the image forming stations 20.
The intermediate transfer belt 31 is an endless belt, which is an intermediate resistance elastic body, and is wound around the secondary transfer counter roller 34 and the belt driving roller 11 that are arranged apart from each other. Assuming that the side moving from the secondary transfer counter roller 34 toward the belt drive roller 11 is the forward movement side, each of the image forming stations 20a, 20b, 20c, and 20d is along the forward movement surface of the intermediate transfer belt 31. , Y color, M color, C color, and Bk color.
Each image forming station 20 includes a drum-shaped image carrier 2 (hereinafter referred to as a toner image) on which a toner image is formed.
A plurality of photosensitive drums 2 are arranged along the moving direction of the intermediate transfer belt 31. The photosensitive drum 2 is incorporated in a process cartridge 32 together with a charging roller 1, a developing device 5, and a drum cleaner 6 which are process means for performing an electrophotographic process, and an image exposure unit 4 is disposed adjacent to each process cartridge 32. ing.
A primary transfer roller 14 as a contact member abuts on the surface of the intermediate transfer belt 31 opposite to the photosensitive drum 2 to form a primary transfer unit 21.

次に、上記画像形成装置によってなされるカラー画像形成について説明する。
感光ドラム2は、矢印の方向に所定の周速度で回転駆動する。たとえば、Y色の画像形成ステーション20aについて説明すると、帯電ローラ1aによって均一に帯電された感光ドラム2aに、像露光ユニット4aにより像露光がなされる。これにより、目的とするカラー画像のY色成分像に対応した静電潜像が感光ドラム2a上に形成され、次いで、その静電潜像が現像位置において現像器5aにより現像され、トナー像として感光ドラム2a上に可視化される。
感光ドラム2a上に形成されたY色トナー像は、一次転写部21aにて一次転写ローラ14に逆極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト31に転写される。また、感光ドラム2a上の残留トナーはドラムクリーナ6aによって除去される。
この画像形成ステーション20aでの感光ドラム2aへのトナー像形成、中間転写ベルト31へのトナー像の転写行程が、C色、M色、Bk色の各画像形成ステーション20b、20c、20dでも行われる。その結果、中間転写ベルト31上に、各色のトナー像が重ねて転写され、4色フルカラーのトナー像が形成される。
一方、中間転写ベルト31の下方に配置される転写材収容部37から、給紙ローラ38によって転写材Sが給紙され、レジストローラ対39によって所定のタイミングで二次転写部22に送り込まれる。この二次転写部22において、4色フルカラーのトナー像が、二次転写部材としての二次転写ローラ35により転写材上へ一括転写され、定着装置18によって溶融定着されてカラープリント画像が形成される。中間転写ベルト31上の残留トナーは、ベルトクリーナ33によって除去される。
Next, color image formation performed by the image forming apparatus will be described.
The photosensitive drum 2 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the direction of the arrow. For example, the Y-color image forming station 20a will be described. The image exposure unit 4a performs image exposure on the photosensitive drum 2a uniformly charged by the charging roller 1a. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the Y color component image of the target color image is formed on the photosensitive drum 2a, and then the electrostatic latent image is developed at the developing position by the developing device 5a to form a toner image. It is visualized on the photosensitive drum 2a.
The Y color toner image formed on the photosensitive drum 2a is transferred to the intermediate transfer belt 31 by applying a voltage of reverse polarity to the primary transfer roller 14 in the primary transfer portion 21a. Further, residual toner on the photosensitive drum 2a is removed by the drum cleaner 6a.
The toner image formation on the photosensitive drum 2a at the image forming station 20a and the transfer process of the toner image onto the intermediate transfer belt 31 are also performed at the C, M, and Bk image forming stations 20b, 20c, and 20d. . As a result, the toner images of the respective colors are transferred onto the intermediate transfer belt 31 to form a four-color full-color toner image.
On the other hand, a transfer material S is fed from a transfer material container 37 disposed below the intermediate transfer belt 31 by a paper feed roller 38, and sent to the secondary transfer unit 22 by a registration roller pair 39 at a predetermined timing. In this secondary transfer portion 22, a four-color full-color toner image is collectively transferred onto a transfer material by a secondary transfer roller 35 as a secondary transfer member, and is fused and fixed by a fixing device 18 to form a color print image. The Residual toner on the intermediate transfer belt 31 is removed by a belt cleaner 33.

次に、上記画像形成装置の一次転写部21について説明する。
図2は、一次転写部21の拡大図である。
この実施形態では、一次転写ローラ14は、金属の芯金14aにゴム状弾性を有する弾性体14bを巻いた構成である。一次転写部21においては、一次転写ローラ14が、中間転写ベルト31を挟んで感光ドラム2に対向するように配置され、感光ドラム2に対し一次転写ローラ14で中間転写ベルト31を押圧して狭持している。中間転写ベルト31は、感光ドラム2に所定長さだけ巻き付いて互いに接触しており、この接触領域が転写ニップ部を構成するドラムニップ部15となる。
ドラムニップ部15における搬送方向の接触幅をドラムニップ幅Ldとすると、中間転写ベルト31はドラムニップ幅Ld分だけ感光ドラム2に巻き付いて接触する。ドラムニップ幅Ldは、感光ドラム2の中心軸と直交する円形断面の外周円の部分円弧の長さであり、ドラムニップ幅Ldに対応する中心角を、以下、巻き付け角θとする。
感光ドラム2は所定の周速度Vd(プロセススピード)で回転駆動され、中間転写ベルト31は所定の周速度Vbで回転され、ドラムニップ部15において、トナー像TIは、順次、中間転写ベルト31に転写されていく。一次転写ローラ14は、中間転写ベルト31と連れ回りしている。なお、感光ドラム2及び中間転写ベルト31の周速度Vd,Vbは、それぞれドラム表面およびベルト表面の速度である。
Next, the primary transfer unit 21 of the image forming apparatus will be described.
FIG. 2 is an enlarged view of the primary transfer unit 21.
In this embodiment, the primary transfer roller 14 has a configuration in which an elastic body 14b having rubber-like elasticity is wound around a metal core 14a. In the primary transfer unit 21, the primary transfer roller 14 is disposed so as to face the photosensitive drum 2 with the intermediate transfer belt 31 interposed therebetween, and the intermediate transfer belt 31 is pressed against the photosensitive drum 2 by the primary transfer roller 14 to be narrowed. I have it. The intermediate transfer belt 31 is wound around the photosensitive drum 2 by a predetermined length and is in contact with each other, and this contact area becomes the drum nip portion 15 constituting the transfer nip portion.
If the contact width in the conveyance direction at the drum nip portion 15 is the drum nip width Ld, the intermediate transfer belt 31 is wound around and contacts the photosensitive drum 2 by the drum nip width Ld. The drum nip width Ld is the length of the partial arc of the outer circumferential circle having a circular cross section perpendicular to the central axis of the photosensitive drum 2, and the center angle corresponding to the drum nip width Ld is hereinafter referred to as a winding angle θ.
The photosensitive drum 2 is rotated at a predetermined peripheral speed Vd (process speed), the intermediate transfer belt 31 is rotated at a predetermined peripheral speed Vb, and the toner images TI are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 31 at the drum nip 15. It will be done. The primary transfer roller 14 rotates with the intermediate transfer belt 31. The peripheral speeds Vd and Vb of the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 are the speeds of the drum surface and the belt surface, respectively.

次に、図3を参照し、本発明の前提となる、ドラムニップ部15に周速差を付与することによる転写効率の改善メカニズムについて説明する。
図3(A)はドラムニップ部15内を模式的に示しており、感光ドラム2と中間転写ベルト31間に周速差を付与した場合の、トナーTnの振る舞いを説明する図である。
ドラムニップ部15において、感光ドラム2はVdの周速で回転し、中間転写ベルト31は周速度Vbで回転することで、周速差Vd−Vb(以下、ΔVとも表記する)が付与される。本実施形態1において、VdとVbには、

Vd<Vb・・・・(式1)

の関係があり、中間転写ベルト31の周速度Vbが感光ドラム2の周速度Vdより大きい一次転写構成となっている。
現像プロセスにより、感光ドラム2上の潜像形成部に付着する最下層のトナーは、感光ドラム2と接点を有する。感光ドラム2と接点を有するトナーは、それぞれの表面において、感光ドラム2との付着力のより大きな個所を接点とし安定した状態にある場合が多い。トナーは、表面形状や表面電荷状態により異なってくる付着力の大きなポイントで付着しやすい。また、付着力の大きなポイントで付着したトナーが転写しづらく、一次転写効率を上げるためには、その付着力以上の力を発現させる転写条件が必要となる。
まず、トナーTnがドラムニップ部15内に巡ってくると、周速差によりトナーTnはベアリングのように回転することで、状態Aから状態Bに移動する。この移動に伴い、トナーTnと感光ドラム2との接点Ptは点Pt’まで移動する。よって、ドラムニップ部15突入前には、感光ドラム2と接していた付着力の大きな接点Ptは、感光ドラム2から離れることとなり、トナーTnと感光ドラム2の付着力は低下することとなる。
周速差があれば、接点Ptは感光ドラム2から離れるので、感光ドラム2の周速度Vdと中間転写ベルト31の周速度Vbの大小関係は、式1に従う必要はなく、逆転していても効果が発生することは言うまでもない。
以上説明したように、感光ドラム2と中間転写ベルト31間に周速差を付与することで、トナーTnと感光ドラム2の付着力が低下し、感光ドラム2からトナーTnを引きはがしやすくなり、一次転写効率の改善効果が発現する。
Next, a mechanism for improving transfer efficiency by imparting a peripheral speed difference to the drum nip 15 which is a premise of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3A schematically shows the inside of the drum nip portion 15, and is a diagram illustrating the behavior of the toner Tn when a peripheral speed difference is applied between the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31.
In the drum nip 15, the photosensitive drum 2 rotates at a peripheral speed of Vd, and the intermediate transfer belt 31 rotates at a peripheral speed Vb, so that a peripheral speed difference Vd−Vb (hereinafter also referred to as ΔV) is given. In the first embodiment, Vd and Vb include

Vd <Vb (Formula 1)

Thus, the primary transfer configuration is such that the peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt 31 is greater than the peripheral speed Vd of the photosensitive drum 2.
The lowermost toner adhering to the latent image forming portion on the photosensitive drum 2 by the development process has a contact point with the photosensitive drum 2. In many cases, the toner having a contact point with the photosensitive drum 2 is in a stable state on each surface with the contact point being a portion having a larger adhesion force to the photosensitive drum 2. The toner tends to adhere at a point with a large adhesion force that varies depending on the surface shape and surface charge state. In addition, it is difficult to transfer the toner adhered at a point with a large adhesion force, and in order to increase the primary transfer efficiency, a transfer condition that expresses a force greater than the adhesion force is required.
First, when the toner Tn reaches the drum nip portion 15, the toner Tn rotates like a bearing due to the difference in peripheral speed, and moves from the state A to the state B. Along with this movement, the contact point Pt between the toner Tn and the photosensitive drum 2 moves to the point Pt ′. Therefore, the contact Pt having a large adhesion force that has been in contact with the photosensitive drum 2 before entering the drum nip portion 15 is separated from the photosensitive drum 2, and the adhesion force between the toner Tn and the photosensitive drum 2 is reduced.
If there is a difference in peripheral speed, the contact point Pt is separated from the photosensitive drum 2, so the magnitude relationship between the peripheral speed Vd of the photosensitive drum 2 and the peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt 31 does not need to follow Formula 1 and may be reversed. Needless to say, an effect occurs.
As described above, by providing a peripheral speed difference between the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31, the adhesion force between the toner Tn and the photosensitive drum 2 is reduced, and the toner Tn is easily peeled off from the photosensitive drum 2. The effect of improving the primary transfer efficiency appears.

<特殊パラメータとしてのずらし量の定義>
本発明は、単に周速差のみを設定するのではなく、周速差によってドラムニップ部内(転写ニップ部内)に生じる感光ドラム2と中間転写ベルト31との相対的な移動量を、周速差によるトナー像のずらし量として規定する。そして、ずらし量が予め設定した範囲に収まるように、ドラムニップ部15のニップ幅及び周速差ΔVを設定し、転写効率と画質劣化のバランスを最適化している。
以下、図3(B)を参照し、本発明で規定する特有のパラメータであるトナー像の「ずらし量」と画像伸びの関係について説明する。図3(B)は、図3(A)のトナーTnを、説明の簡略化のため球体とした模式図である。
トナー像のずらし量は、周速差によりドラムニップ部15内に生じる感光ドラム2と中間転写ベルト31の相対的な移動量であり、本実施形態においては、下記のように定義する。

ずらし量(S)=周速差率(R)×ドラムニップ幅(Ld)・・・・・・(式2)

ここで、上記式2の周速差率は、感光ドラム2の周速度Vdに対する、周速度Vdと中間転写ベルト31の周速度Vbの周速差|Vd−Vb|の比率として、下記の式で定義している。

周速差率(R)=|Vd−Vb|/Vd・・・・・・(式3)

周速差率Rは、感光ドラム2と中間転写ベルト31の相対的な周速差を示すもので、特に、式3に限定する必要はない。
表1には、ドラムニップ部15と周速差率Rを変化したときのずらし量Sを示している
。表1に示すように、ずらし量Sは、周速差率Rが大きいほど、もしくは、ドラムニップ幅Ldが大きいほど大きくなるパラメータである。
<Defining the shift amount as a special parameter>
In the present invention, the relative movement amount between the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 generated in the drum nip portion (transfer nip portion) due to the peripheral speed difference is not simply set based on the peripheral speed difference. It is defined as the amount of toner image shift. Then, the nip width and peripheral speed difference ΔV of the drum nip portion 15 are set so that the shift amount falls within a preset range, and the balance between transfer efficiency and image quality deterioration is optimized.
Hereinafter, the relationship between the “shift amount” of the toner image, which is a specific parameter defined in the present invention, and the image extension will be described with reference to FIG. FIG. 3B is a schematic diagram in which the toner Tn of FIG. 3A is a sphere for simplification of description.
The shift amount of the toner image is a relative movement amount of the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 generated in the drum nip portion 15 due to the peripheral speed difference, and is defined as follows in this embodiment.

Shift amount (S) = Differential speed ratio (R) × Drum nip width (Ld) (Equation 2)

Here, the peripheral speed difference rate of Expression 2 is expressed as the ratio of the peripheral speed difference | Vd−Vb | between the peripheral speed Vd and the peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt 31 with respect to the peripheral speed Vd of the photosensitive drum 2. Defined in

Peripheral speed difference ratio (R) = | Vd−Vb | / Vd (formula 3)

The peripheral speed difference rate R indicates a relative peripheral speed difference between the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31, and is not particularly limited to Equation 3.
Table 1 shows the shift amount S when the drum nip portion 15 and the peripheral speed difference rate R are changed. As shown in Table 1, the shift amount S is a parameter that increases as the peripheral speed difference rate R increases or the drum nip width Ld increases.

Figure 2018146954
Figure 2018146954

次に、感光ドラム2と中間転写ベルト31に周速差を付けた場合の、ドラムニップ部15内でのトナー像の画像伸びについて説明する。
図3(B)にあるように、トナーTnを、状態Aから状態Bまで、距離Dだけ回転移動させると、トナーTnが距離Dを移動するために、感光ドラム2上の位置Ptdは、位置Ptd’まで距離Dだけ移動する。そして、中間転写ベルト31上の点Ptbは点Ptb’まで、感光ドラム2の移動とは逆方向に距離Dだけ移動する。よって、感光ドラム2と中間転写ベルト31の相対的な移動距離は、D×2になる。すなわち、感光ドラム2と中間転写ベルト31の相対的な移動距離、すなわち「ずらし量」に対し、トナーTnは、その周長の半値だけ、ドラムニップ部15中でずれ動き、画像は伸びることとなる。なお、トナーTnについては、感光ドラム2に位置Ptdで接する点A0は、A0’まで移動する。
Next, the expansion of the toner image in the drum nip portion 15 when a difference in peripheral speed between the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 is described.
As shown in FIG. 3B, when the toner Tn is rotated from the state A to the state B by the distance D, the toner Tn moves the distance D, so that the position Ptd on the photosensitive drum 2 is Move to distance Ptd 'by distance D. Then, the point Ptb on the intermediate transfer belt 31 moves to the point Ptb ′ by the distance D in the direction opposite to the movement of the photosensitive drum 2. Therefore, the relative moving distance between the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 is D × 2. That is, with respect to the relative moving distance of the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31, that is, the “shift amount”, the toner Tn moves in the drum nip portion 15 by a half value of its circumference, and the image is extended. . For the toner Tn, the point A0 that contacts the photosensitive drum 2 at the position Ptd moves to A0 ′.

次に、本実施形態1特有の数値規定である「ずらし量」の範囲規定について、図4を用いて説明する。
図4中、横軸はドラムニップ幅Ld[mm]、縦軸は百分率で示した周速差率R[%]である。グラフは、ずらし量Sを10.05μm、42.33μm、84.67μmの3水準で固定し、この3水準における周速差率Rとドラムニップ幅Ldの関係を描画した等ずらし量曲線である。ずらし量Sを固定すると、周速差率Rとドラムニップ幅Ldは反比例関係を示す。
ずらし量Sの下限値は、所望の転写効率が得られることを条件に規定している。
表1は、反射濃度に対応する反射率を計測した結果を示している。すなわち、М色のステーションでベタ画像を印字し、下流のC色ステーションでベタ画像の印字後(転写後)の、C色感光ドラム上の転写後の残留トナー像をテーピングし、反射濃度計((有)東京電飾:型番TC−6DS)により反射率を計測した結果である。
反射率の小数点以下は四捨五入し、6%と8%をしきい値とし、6%以下であれば「○」、6%より大きく8%以下であれば許容範囲として「△」、8%より大きければ「×」
とし、2次色ベタの転写後の残留トナー像の反射率を評価した結果である。
Next, the range definition of “shift amount”, which is a numerical specification specific to the first embodiment, will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, the horizontal axis represents the drum nip width Ld [mm], and the vertical axis represents the peripheral speed difference ratio R [%] expressed as a percentage. The graph is an equal shift amount curve in which the shift amount S is fixed at three levels of 10.05 μm, 42.33 μm, and 84.67 μm, and the relationship between the peripheral speed difference ratio R and the drum nip width Ld at these three levels is drawn. When the shift amount S is fixed, the peripheral speed difference rate R and the drum nip width Ld have an inversely proportional relationship.
The lower limit value of the shift amount S is defined on the condition that desired transfer efficiency can be obtained.
Table 1 shows the result of measuring the reflectance corresponding to the reflection density. That is, a solid image is printed at the М color station, and the residual toner image after the transfer on the C color photosensitive drum after the solid image is printed (after transfer) at the downstream C color station is taped to a reflection densitometer ( (Existence) Tokyo Electric Decoration: It is the result of having measured the reflectance by model number TC-6DS.
Round off the decimal point of the reflectivity and use 6% and 8% as thresholds. If it is 6% or less, “○”, if it is greater than 6% and less than 8%, “Δ”, 8% "X" if larger
And the reflectance of the residual toner image after the transfer of the secondary solid color was evaluated.

Figure 2018146954
Figure 2018146954

表2の結果を、図4のグラフ上に、○、△、×で描画すると、転写残トナーの反射率6%の境界は、おおよそ図4のずらし量10.05μmの曲線、転写残トナーの反射率8%の境界は、おおよそ、ずらし量7.5μmの曲線となる。転写残トナーの反射率を6%以下とするためには、ずらし量10.05μmの曲線よりもグラフ中の右上側領域(ずらし量が大きい領域)で利用する必要がある。また、転写残トナーの反射率を8%以下とするためには、ずらし量7.5μmの曲線よりもグラフ中の右上側領域(ずらし量が大きい領域)で利用する必要がある。
よって、ずらし量を7.5μm以上で設定すれば、転写残トナーの反射率8%以下を満足し、さらに、ずらし量を10.05μm以上で設定すれば、転写残トナーの反射率6%以下を満足することとなる。
本検討は、重量平均粒径(D4)6.4μmのトナーを用いており、トナーを球体と仮定した場合(図3(B))、トナーの周長は20.11μmとなる。許容範囲の転写性が得られるずらし量7.5μmは、トナーの周長のおよそ八分の三の値、八分円の3倍の円弧長さである。さらに、好適な転写性が得られるずらし量の10.05μmは、トナー周長のおおよそ半値である。おおよそ半周転がることで、トナーTnの感光ドラム2との初期の接点は、中間転写ベルト31側に移動し、付着力を下げるに十分な感光ドラム2との距離を確保することになり、より転写効率が改善すると考えられる。
以上から、本実施形態1では、用いるトナーの重量平均粒径から算出される平均周長の八分の三の値を下限値と設定した。より好ましくは、半値をずらし量の下限値とすれば、より転写効率の改善を図ることができる。なお、許容される転写残トナーの反射率のしきい値を8%としたが、それに限る必要はなく、用いるトナーの重量平均粒径から算出される平均周長の八分の三以上であれば、所望の転写効率をターゲットにずらし量の下限を規定してもかまわない。
When the results of Table 2 are drawn with ◯, Δ, and X on the graph of FIG. 4, the boundary of the transfer residual toner reflectance of 6% is approximately the curve of the shift amount of 10.05 μm of FIG. The boundary at the reflectance of 8% is approximately a curve with a shift amount of 7.5 μm. In order to set the reflectance of the transfer residual toner to 6% or less, it is necessary to use the upper right side region (region where the shift amount is large) in the graph rather than the curve of the shift amount of 10.05 μm. Further, in order to set the reflectance of the transfer residual toner to 8% or less, it is necessary to use the upper right region (region where the shift amount is large) in the graph rather than the curve of the shift amount of 7.5 μm.
Therefore, if the shift amount is set to 7.5 μm or more, the reflectance of the transfer residual toner is 8% or less, and if the shift amount is set to 10.05 μm or more, the reflectivity of the transfer residual toner is 6% or less. Will be satisfied.
In this study, toner having a weight average particle diameter (D4) of 6.4 μm is used, and when the toner is assumed to be a sphere (FIG. 3B), the peripheral length of the toner is 20.11 μm. The shift amount of 7.5 μm at which acceptable transferability is obtained is a value that is approximately three-eighth of the circumference of the toner, and an arc length that is three times the octant. Further, the shift amount of 10.05 μm at which a suitable transfer property can be obtained is approximately half the toner peripheral length. By rotating approximately half a circle, the initial contact point of the toner Tn with the photosensitive drum 2 moves to the intermediate transfer belt 31 side, ensuring a sufficient distance from the photosensitive drum 2 to reduce the adhesive force, and more transfer. Efficiency is expected to improve.
As described above, in Embodiment 1, the value of three-eighths of the average circumference calculated from the weight average particle diameter of the toner used is set as the lower limit value. More preferably, if the half value is set as the lower limit value of the shift amount, the transfer efficiency can be further improved. Although the allowable threshold value of the residual toner reflectivity is 8%, it is not necessary to be limited to this, and it may be more than three-eighth of the average circumference calculated from the weight average particle diameter of the toner used. For example, the lower limit of the amount by which the desired transfer efficiency is shifted to the target may be specified.

<トナーの重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出することができる。
測定装置としては、100μmのアパーチャチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。
尚、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。
専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3 専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャのフラッシュ」機能により、アパーチャチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。そして、前記専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
<Method for Measuring Toner Weight Average Particle Size (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner can be calculated as follows.
As a measuring device, a precise particle size distribution measuring device “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method provided with an aperture tube of 100 μm is used. The attached dedicated software “Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used for setting the measurement conditions and analyzing the measurement data. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.
As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
Prior to measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.
On the “Change Standard Measurement Method (SOM)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman Coulter, Inc.) Set the value obtained using By pressing the “Threshold / Noise Level Measurement Button”, the threshold and noise level are automatically set. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the “aperture tube flush after measurement” is checked.
In the “Pulse to particle size conversion setting” screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic solution is put in a glass 250 ml round bottom beaker dedicated to Multisizer 3 and set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the dedicated software.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put into a glass 100 ml flat bottom beaker. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting 3) with ion-exchanged water is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated with the phase shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Ki Bios) having an electrical output of 120 W is prepared. About 3.3 l of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminone N is added to the water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) To the round bottom beaker (1) installed in the sample stand, the electrolytic solution (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. . Measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) are calculated. The “average diameter” on the “analysis / volume statistics (arithmetic average)” screen when the graph / volume% is set by the dedicated software is the weight average particle diameter (D4). The “average diameter” on the “analysis / number statistical value (arithmetic average)” screen when the graph / number% is set in the dedicated software is the number average particle diameter (D1).

次に、ずらし量Sの上限値の規定について説明する。ずらし量の上限値は画像伸びから規定している。
画像形成装置のスペックである解像力を保証するため、画像伸びの最大値が決まる。例えば、600dpiのスペックを保証するのであれば、その分解能である42.33μm以内に画像伸びを抑制する必要がある。よって、ずらし量はその倍値の84.67μmとなり、図4のずらし量84.67μmの曲線よりもグラフ中の左下側領域で利用すればよい。また、1200dpiのスペックを保証するのであれば、その分解能である21.17μm以内に画像伸びを抑制する必要がある。よって、ずらし量はその倍値の42.33μmとなり、図4のずらし量42.33μmの曲線よりもグラフ中の左下側領域で利用すればよい。
すなわち、画像形成装置の中間転写ベルト31の移動方向の分解能を、ずらし量上限値
の根拠とし、ずらし量Sを中間転写ベルト31の移動方向と平行な副走査方向の分解能の2倍値以下と設定する。
Next, the definition of the upper limit value of the shift amount S will be described. The upper limit of the shift amount is defined from the image stretch.
In order to guarantee the resolving power which is the specification of the image forming apparatus, the maximum value of the image expansion is determined. For example, if a 600 dpi specification is to be guaranteed, it is necessary to suppress image expansion within the resolution of 42.33 μm. Therefore, the shift amount is 84.67 μm, which is a double value of the shift amount, and may be used in the lower left region in the graph rather than the curve of the shift amount 84.67 μm in FIG. Further, if the 1200 dpi specification is guaranteed, it is necessary to suppress the image expansion within the resolution of 21.17 μm. Therefore, the shift amount is 42.33 μm, which is a double value of the shift amount, and may be used in the lower left region in the graph rather than the curve of the shift amount 42.33 μm in FIG.
That is, the resolution in the moving direction of the intermediate transfer belt 31 of the image forming apparatus is based on the upper limit of the shift amount, and the shift amount S is less than or equal to twice the resolution in the sub-scanning direction parallel to the moving direction of the intermediate transfer belt 31. Set.

以上の通り、本実施形態1では、ずらし量Sを、予め測定されたトナーの重量平均粒径から算出される平均周長の八分の三の値、好ましくは半値以上で、中間転写ベルト31の移動方向と平行な副走査方向の分解能の2倍値以下に設定する。この範囲で、ドラムニップ部15のドラムニップ幅Ld及び周速差ΔVを設定する。たとえば、感光ドラムの周速度VdにΔVを加えることで、中間転写ベルトの周速度Vbが決定される。
周速差を付ける方法としては、感光ドラム2と中間転写ベルト31それぞれに独立の駆動系を持たせる方法と、感光ドラム2と中間転写ベルト31で駆動系を共通化し、ギア比などで機械的に付ける方法がある。前者は、周速差を可変にできる自由度がある。
図8(A)は、感光ドラム2と中間転写ベルト31それぞれに独立の駆動系を有する構成の一例を示している。
感光ドラム2は、歯車等の伝動機構110を介して、ドラム駆動用のモータMdによって駆動され、中間転写ベルト31は、歯車等の伝動機構120を介して、ベルト駆動用のモータMbによって駆動される。各モータMd、Mbの回転速度は、CPUを有する制御部100にて、目標とする感光ドラム2の周速度Vd及び中間転写ベルト31の周速度Vbに対応して設定される。この周速度Vd、Vbは自由に設定できるので、周速差ΔVを、予め設定したずらし量の範囲で自由に設定することができる。感光ドラム2及び中間転写ベルト31の周速度は速度センサ101、102によって逐次検出され、制御部100にフィードバックされて、設定値を維持するように制御される。
図8(B)は、駆動系を共通化した例の模式図である。
駆動系は、駆動源である共通のモータMoから、感光ドラム2と中間転写ベルト31のベルト駆動ローラ11に動力が伝達される。
この場合、感光ドラム2の周速度Vdは、モータMoの回転速度、モータギア131とドラム駆動ギア132のギア比、及び感光ドラム2の外径によって決まる。中間転写ベルト31の周速度Vbは、モータMoの回転速度、モータギア131とローラ駆動ギア133のギア比、ベルト駆動ローラ11の径、中間転写ベルト31の厚さによって決まる。したがって、ギア比を変えることによって、感光ドラム2の周速度、速度伝達比を変化させ、感光ドラム2の周速度Vdと中間転写ベルト31の周速度Vbに所定の周速差を付与することができる。
なお、周速差の検証方法としては、レーザードップラー方式などの速度計で、感光ドラム2と中間転写ベルト31の表面速度をそれぞれ実測し、比較すれば求めることができる。
As described above, in the first exemplary embodiment, the shift amount S is set to a value that is three-eighths of the average circumference calculated from the weight average particle diameter of the toner measured in advance, preferably half or more, and the intermediate transfer belt 31. Is set to a value equal to or less than twice the resolution in the sub-scanning direction parallel to the moving direction. Within this range, the drum nip width Ld and the peripheral speed difference ΔV of the drum nip portion 15 are set. For example, the peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt is determined by adding ΔV to the peripheral speed Vd of the photosensitive drum.
As a method of giving the peripheral speed difference, a method in which the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 have independent drive systems, a common drive system in the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31, and a mechanical ratio such as a gear ratio are used. There is a way to attach. The former has the freedom to make the peripheral speed difference variable.
FIG. 8A shows an example of a configuration in which the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 have independent drive systems.
The photosensitive drum 2 is driven by a drum driving motor Md via a transmission mechanism 110 such as a gear, and the intermediate transfer belt 31 is driven by a belt driving motor Mb via a transmission mechanism 120 such as a gear. The The rotational speeds of the motors Md and Mb are set by the control unit 100 having a CPU corresponding to the target peripheral speed Vd of the photosensitive drum 2 and the peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt 31. Since the peripheral speeds Vd and Vb can be set freely, the peripheral speed difference ΔV can be set freely within a preset shift amount range. The peripheral speeds of the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 are sequentially detected by the speed sensors 101 and 102 and fed back to the control unit 100 to be controlled so as to maintain the set value.
FIG. 8B is a schematic diagram of an example in which a drive system is shared.
In the drive system, power is transmitted from a common motor Mo as a drive source to the photosensitive drum 2 and the belt drive roller 11 of the intermediate transfer belt 31.
In this case, the peripheral speed Vd of the photosensitive drum 2 is determined by the rotational speed of the motor Mo, the gear ratio between the motor gear 131 and the drum driving gear 132, and the outer diameter of the photosensitive drum 2. The peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt 31 is determined by the rotational speed of the motor Mo, the gear ratio between the motor gear 131 and the roller drive gear 133, the diameter of the belt drive roller 11, and the thickness of the intermediate transfer belt 31. Therefore, by changing the gear ratio, the peripheral speed and speed transmission ratio of the photosensitive drum 2 are changed, and a predetermined peripheral speed difference is given to the peripheral speed Vd of the photosensitive drum 2 and the peripheral speed Vb of the intermediate transfer belt 31. it can.
As a method for verifying the peripheral speed difference, the surface speeds of the photosensitive drum 2 and the intermediate transfer belt 31 can be actually measured and compared with a speedometer such as a laser Doppler method.

次に、図5および図6を参照し、ドラムニップ部15の算出方法について説明する。
図5は、一次転写部21に作用する力関係を示している。
ドラムニップ部15は、剛体の感光ドラム2に対し、弾性体である一次転写ローラ14が中間転写ベルト31を押しこむことで形成される。中間転写ベルト31にはテンションがかかっているため、図5(A)にあるように、一次転写ローラ14で中間転写ベルト31を感光ドラム2まで押し込むことができない非接触領域gが発生する。そのため、一次転写ローラ14と中間転写ベルト31が接触するニップ部16(以後、ローラニップ部16と呼ぶ)よりも、ドラムニップ15のニップ幅が小さくなる傾向がある。点Pmは、ドラムニップ部15の端部であり、点Pmにおけるドラム接線2Tを破線で示している。
図5(B)は、ドラムニップ部15の端部点Pmに作用する中間転写ベルト31のテンション力Ftを、点Pmにおけるドラム接線2T方向の力Ftxと、ドラム接線2Tと垂直方向の力Ftyに分解した模式図である。ドラム接線2Tと垂直方向の力Ftyは、一次転写ローラ14を押しつぶす力の一つとなる。
一方、不図示の中間転写ベルト31の曲げ応力Fbは、一次転写ローラ14によって中間転写ベルト31を感光ドラム2に押し付ける押し込み力の阻害力となる。一次転写ロー
ラ14によって中間転写ベルト31を押し上げる押し込み力をFrとすると、点Pmにおいて

Fr=Ft・tanβ+Fb・・・・・・・・(式4)

の関係が成り立ち、左辺の一次転写ローラ14の押し込み力と、右辺のその阻害力の和が釣り合う個所がドラムニップの端部となる。ここで、Frは下記の式5で表現される。

Fr=E・ε・・・・・・・・・・・・・・・・(式5)

式中、Eは一次転写ローラ14の弾性体14bを構成するゴムのヤング率、εは一次転写ローラ14の歪である。また、式4の左辺よりも、式4の右辺が小さければ、一次転写ローラ14による押し込み力がその阻害力に勝っており、ドラムニップ部15を形成することは言うまでもない。
よって、一次転写ローラ14の転写圧、弾性体14bのゴムの物性値、中間転写ベルト31のテンション、中間転写ベルト31の物性値から感光ドラム2上の点Pmの位置を導くことで、ドラムニップ幅Ldを算出することできる。
ドラムニップ部15の検証には、ダッソー・システムズ社の構造解析ソフト「Abaqus / Standard Ver.6.91」を用いた。
表3に、ドラムニップ幅算出時のパラメータと、その具体的な値を示している。パラメータには、感光ドラム2の外径、一次転写ローラ14の外径、一次転写ローラ14の長手長、一次転写ローラ14の弾性体14bのゴムの厚み、一次転写ローラ14の弾性体14bのゴムのヤング率がある。他にも、中間転写ベルト31のベルトテンション、ベルトヤング率、ベルト厚み、一次転写ローラ14のローラ加重、及び、その中間転写ベルト31に対する加重方向がある。
Next, a method for calculating the drum nip portion 15 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 shows the force relationship acting on the primary transfer portion 21.
The drum nip portion 15 is formed by pressing the intermediate transfer belt 31 by the primary transfer roller 14 that is an elastic body against the rigid photosensitive drum 2. Since tension is applied to the intermediate transfer belt 31, a non-contact region g in which the intermediate transfer belt 31 cannot be pushed into the photosensitive drum 2 by the primary transfer roller 14 is generated as shown in FIG. Therefore, the nip width of the drum nip 15 tends to be smaller than the nip portion 16 (hereinafter referred to as the roller nip portion 16) where the primary transfer roller 14 and the intermediate transfer belt 31 are in contact with each other. A point Pm is an end of the drum nip portion 15, and a drum tangent 2T at the point Pm is indicated by a broken line.
FIG. 5B shows that the tension force Ft of the intermediate transfer belt 31 acting on the end point Pm of the drum nip 15 is changed to a force Ftx in the drum tangent 2T direction and a force Fty perpendicular to the drum tangent 2T at the point Pm. It is the schematic diagram which decomposed | disassembled. The force Fty perpendicular to the drum tangent 2T is one of the forces that crush the primary transfer roller 14.
On the other hand, the bending stress Fb of the intermediate transfer belt 31 (not shown) becomes an impeding force of the pressing force that presses the intermediate transfer belt 31 against the photosensitive drum 2 by the primary transfer roller 14. When the pushing force for pushing up the intermediate transfer belt 31 by the primary transfer roller 14 is Fr, the point Pm

Fr = Ft · tan β + Fb (Equation 4)

Thus, the portion where the sum of the pushing force of the primary transfer roller 14 on the left side and the inhibition force on the right side balances becomes the end of the drum nip. Here, Fr is expressed by Equation 5 below.

Fr = E · ε (Equation 5)

In the equation, E is the Young's modulus of the rubber constituting the elastic body 14 b of the primary transfer roller 14, and ε is the strain of the primary transfer roller 14. Needless to say, if the right side of Expression 4 is smaller than the left side of Expression 4, the pushing force by the primary transfer roller 14 is superior to the inhibition force, and the drum nip portion 15 is formed.
Accordingly, the position of the point Pm on the photosensitive drum 2 is derived from the transfer pressure of the primary transfer roller 14, the physical property value of the rubber of the elastic body 14 b, the tension of the intermediate transfer belt 31, and the physical property value of the intermediate transfer belt 31. Ld can be calculated.
For the verification of the drum nip 15, Dassault Systèmes' structural analysis software “Abacus / Standard Ver. 6.91” was used.
Table 3 shows parameters for calculating the drum nip width and specific values thereof. The parameters include the outer diameter of the photosensitive drum 2, the outer diameter of the primary transfer roller 14, the longitudinal length of the primary transfer roller 14, the rubber thickness of the elastic body 14b of the primary transfer roller 14, and the rubber of the elastic body 14b of the primary transfer roller 14. There is a Young's modulus. In addition, there are a belt tension, a belt Young's modulus, a belt thickness of the intermediate transfer belt 31, a roller load of the primary transfer roller 14, and a load direction with respect to the intermediate transfer belt 31.

Figure 2018146954
Figure 2018146954

図6は、これらのパラメータで、一次転写ローラ14に加える加重を、200gfから
800gfまで200gfごと変化させたときの、ドラムニップ部15とローラニップ部16におけるニップ幅の解析結果を示している。
図6によると、ローラ加重の増加に対し、ドラムニップ部15とローラニップ16のニップ幅は、共に増加するが、ドラムニップ部15のニップ幅の増加量はローラニップ部16の増加量よりも小さい。例えば、加重400gfではドラムニップ部15のニップ幅は0.32mmである。
ドラムニップ15のドラムニップ幅Ldの検証方法としては、中間転写ベルト31上にトナーなどの色材を載せた状態で感光ドラム2に当接、離間させ、感光ドラム2上に転写された色材の幅を測定することで、求めることができる。この場合、色材の載り量や厚みにより転写される色材の幅は大きくなる傾向があるので、留意が必要である。
以上説明したように、本実施形態1によれば、ドラムニップ部15と感光ドラム2と中間転写ベルト31の周速差に関係するパラメータとして「ずらし量」を規定することで、転写効率(中抜け防止)と画像品位(画像の伸び)の両立を図ることができる。
FIG. 6 shows the analysis results of the nip widths at the drum nip portion 15 and the roller nip portion 16 when the weight applied to the primary transfer roller 14 is changed by 200 gf from 200 gf to 800 gf with these parameters.
According to FIG. 6, the nip widths of the drum nip portion 15 and the roller nip 16 both increase as the roller load increases, but the increase amount of the nip width of the drum nip portion 15 is smaller than the increase amount of the roller nip portion 16. For example, when the load is 400 gf, the nip width of the drum nip portion 15 is 0.32 mm.
As a method for verifying the drum nip width Ld of the drum nip 15, the width of the color material transferred onto the photosensitive drum 2 by contacting and separating from the photosensitive drum 2 with a color material such as toner placed on the intermediate transfer belt 31. Can be obtained by measuring In this case, it should be noted that the width of the color material transferred tends to increase depending on the amount and thickness of the color material.
As described above, according to the first exemplary embodiment, by defining the “shift amount” as a parameter related to the peripheral speed difference among the drum nip portion 15, the photosensitive drum 2, and the intermediate transfer belt 31, transfer efficiency (middle loss) Prevention) and image quality (image elongation) can both be achieved.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下の説明では、上記実施形態1と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
[実施形態2]
図7は、本発明の実施形態2に係る一次転写部221を示すもので、(A)はある画像形成ステーションの断面図、(B)は2つの画像形成ステーションの関係を示す図である。
一次転写部材としては、実施形態1のように、金属の芯金14aにゴム等の弾性体14bを巻いた一次転写ローラ14が一般的であるが、本実施形態2では、剛体の金属のみの金属ローラ214によって構成したものである。金属ローラ214を用いる構成では、一次転写部221は、感光ドラム2に対して、中間転写ベルト31の搬送方向上流側、もしくは下流側に、金属ローラ214をオフセットして配置される。オフセット配置とすることにより、感光ドラム2と金属ローラ214で中間転写ベルト31を狭持せず、感光ドラム2に中間転写ベルト31を巻き付けてドラムニップ部15を構成する。
ドラムニップ部15で所望の転写圧を確保するためには、金属ローラ214の感光ドラム2側への侵入量は大きくなる傾向となる。そのため、ゴム等の弾性体14bを用いた一次転写ローラ14よりも感光ドラム2への巻き付け量は大きくなり、ドラムニップ部15のニップ幅は大きくなる。この状況で周速差をつけると、周速差率を小さく設定してもずらし量は大きくなってしまい、画像弊害のリスクが高くなる。
ずらし量の定義とずらし量の転写効率への効果、及び画像伸びは、金属ローラ214となっても不変であり、ずらし量の規定範囲は実施形態1と同じである。金属ローラ214の構成では、部材の位置を3次元測定することで、ドラムニップ部15を計測することが可能である。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, only differences from the first embodiment will be described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[Embodiment 2]
7A and 7B show the primary transfer unit 221 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a cross-sectional view of an image forming station, and FIG. 7B is a diagram showing the relationship between the two image forming stations.
As the primary transfer member, as in the first embodiment, a primary transfer roller 14 in which an elastic body 14b such as rubber is wound around a metal core 14a is generally used. However, in the second embodiment, only a rigid metal is used. This is constituted by the metal roller 214. In the configuration using the metal roller 214, the primary transfer unit 221 is arranged with the metal roller 214 offset with respect to the photosensitive drum 2 on the upstream side or the downstream side in the transport direction of the intermediate transfer belt 31. By adopting the offset arrangement, the intermediate transfer belt 31 cannot be held between the photosensitive drum 2 and the metal roller 214, and the intermediate transfer belt 31 is wound around the photosensitive drum 2 to form the drum nip portion 15.
In order to ensure a desired transfer pressure at the drum nip 15, the amount of penetration of the metal roller 214 into the photosensitive drum 2 side tends to increase. Therefore, the winding amount around the photosensitive drum 2 becomes larger than the primary transfer roller 14 using the elastic body 14b such as rubber, and the nip width of the drum nip portion 15 becomes larger. If the circumferential speed difference is set in this situation, the shift amount increases even if the circumferential speed difference rate is set to be small, and the risk of image damage increases.
The definition of the shift amount, the effect of the shift amount on the transfer efficiency, and the image elongation are the same even when the metal roller 214 is used, and the specified range of the shift amount is the same as that of the first embodiment. In the configuration of the metal roller 214, the drum nip portion 15 can be measured by measuring the position of the member three-dimensionally.

以下に、ドラムニップ15の算出方法について説明する。
図7(A)に示すように、金属ローラ214は、中間転写ベルト31の回転方向の下流側に配置され、所望の転写圧を確保するため、不図示の加圧部材により感光ドラム2側に持ち上げられ、侵入量Dtで感光ドラム2側に侵入する。

ドラムニップ幅(Ld)=ドラム周長×(θ/360°)・・・・・・(式6)

ここで、図7(B)より、

θ=tan−1((Dt+Bt)/D1)+tan−1((Dt+Bt)/D2)・・・・・・(式7)

であり、巻き付け角θ[°]は、中間転写ベルト31の表面が感光ドラム2の表面と接触する巻き付け角度、Btは中間転写ベルト31の厚みである。D1、D2は、ともに金属ローラ214と感光ドラム2の距離であり、隣接ステーションの金属ローラ214との距離の違いを区別するため、D1、D2と2水準値を用いている。本実施形態2の場合、巻き付け角θは、自ステーションの金属ローラ214による巻き付け角θ1と、感光ドラム2と隣接する他ステーションの金属ローラ214による巻き付け角θ2の和で表わされる。
ここで、巻き付け角θは、感光ドラム2への中間転写ベルト31表面が巻き付く角度に近似すればよく、式7に限定するものではない。また、一次転写部材として金属ローラ214を例に説明したが、感光ドラム2に対し、ある侵入量で感光ドラム2に中間転写ベルト31を巻き付ける構成であれば、金属ローラ214に限定するものではない。
また、一次転写の機能を有さなくても、感光ドラム2への中間転写ベルト31の巻き付けを実現するのであれば、同様に巻き付け角θとして扱えばよい。
以上説明したように、本実施形態2のように、感光ドラム2に中間転写ベルト31を巻き付けてドラムニップ幅が大きくなる構成においても、「ずらし量」を規定することで、転写効率と画質劣化のバランスを最適化することができる。
A method for calculating the drum nip 15 will be described below.
As shown in FIG. 7A, the metal roller 214 is arranged on the downstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 31 and is placed on the photosensitive drum 2 side by a pressure member (not shown) to secure a desired transfer pressure. It is lifted and enters the photosensitive drum 2 side with the penetration amount Dt.

Drum nip width (Ld) = Drum circumference x (θ / 360 °) (Equation 6)

Here, from FIG.

θ = tan −1 ((Dt + Bt) / D1) + tan −1 ((Dt + Bt) / D2) (Equation 7)

The winding angle θ [°] is the winding angle at which the surface of the intermediate transfer belt 31 contacts the surface of the photosensitive drum 2, and Bt is the thickness of the intermediate transfer belt 31. D1 and D2 are both the distance between the metal roller 214 and the photosensitive drum 2, and D1 and D2 are used as two-level values in order to distinguish the difference in distance from the metal roller 214 of the adjacent station. In the case of the second embodiment, the winding angle θ is represented by the sum of the winding angle θ1 by the metal roller 214 at the station itself and the winding angle θ2 by the metal roller 214 at another station adjacent to the photosensitive drum 2.
Here, the winding angle θ may be approximated to the angle at which the surface of the intermediate transfer belt 31 is wound around the photosensitive drum 2 and is not limited to Equation 7. The metal roller 214 has been described as an example of the primary transfer member. However, the metal roller 214 is not limited to the metal roller 214 as long as the intermediate transfer belt 31 is wound around the photosensitive drum 2 with a certain amount of penetration with respect to the photosensitive drum 2. .
If the intermediate transfer belt 31 is wound around the photosensitive drum 2 without having a primary transfer function, the winding angle θ may be similarly treated.
As described above, even in the configuration in which the intermediate transfer belt 31 is wound around the photosensitive drum 2 and the drum nip width is increased as in the second embodiment, by defining the “shift amount”, transfer efficiency and image quality degradation are reduced. The balance can be optimized.

[実施形態3]
次に、本発明の実施形態3について説明する。
実施形態1のずらし量の上限値は、画像形成装置のスペックである解像度を保証する画像伸びにより決定したが、低解像度の画像形成装置の場合はずらし量の上限値が大きくなり、印刷物の画質の劣化が視認されるレベルになるため、好ましくない。
本実施形態3は、画像劣化の有無を主観により判断した主観評価実験の結果をもとに、ずらし量の上限値を規定するものである。
評価パターンは、明朝体の「電」の字であり、6ptの単色黒文字、及び単色抜き文字を評価した。評価環境はD50光源の照明を用い、10人を対象に主観評価実験を行った。ドラムニップ幅Ldは0.75、1.25、1.75、2.25[mm]の4水準、周速差率Rは1.0、1.5、2.0、3.0[%]の4水準の組み合わせで、サンプルを16通りの条件で印刷している。
試験結果は、それぞれのサンプルで評価値を平均し、○「劣化が検知できない」、△「劣化が検知できるものの、許容できる」、×「劣化は許容できないが視認できる(文字は読める)」、××「視認できない(文字は読めない)」の4項目に分類した。
表4に6pt単色黒文字の結果を、表5に6pt単色抜き文字の結果を記す。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The upper limit value of the shift amount in the first embodiment is determined based on the image stretch that guarantees the resolution, which is the specification of the image forming apparatus. However, in the case of a low resolution image forming apparatus, the upper limit value of the shift amount becomes large, and the image quality of the printed matter is increased. This is not preferable because the deterioration of the level becomes visible.
In the third embodiment, the upper limit value of the shift amount is defined based on the result of a subjective evaluation experiment in which presence / absence of image degradation is subjectively determined.
The evaluation pattern is a Mincho “Den” character, and 6pt single-color black characters and single-color characters were evaluated. The evaluation environment was a D50 light source, and a subjective evaluation experiment was conducted on 10 people. The drum nip width Ld is four levels of 0.75, 1.25, 1.75, 2.25 [mm], and the peripheral speed difference ratio R is 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 [%]. The sample is printed under 16 conditions with a combination of the four levels.
Test results are averaged for each sample, ○ “degradation is not detectable”, △ “degradation is detectable but acceptable”, × “degradation is not acceptable but can be visually recognized (letters can be read)”, XX “Classification is not possible” (characters cannot be read).
Table 4 shows the results of 6pt single color black characters, and Table 5 shows the results of 6pt single color characters.

Figure 2018146954
Figure 2018146954

Figure 2018146954
Figure 2018146954

表1と照合することで、ずらし量が大きくなるに従い副走査方向に画像が伸びることで、文字品位は悪化していくことがわかる。また、表4と表5を比較すると、黒文字と比較して抜き文字の劣化が確認でき、抜き文字が周速差に対する劣化に敏感なことが分かる。表1と照合すると、黒文字と抜き文字共に、許容できる「○」と「△」はずらし量30μm以下であることが分かる。そこで、30μmをしきい値とし、それを上回るずらし量を文字品位の劣化の許容範囲外とした。
以上説明したように、文字品位維持の観点で、ずらし量の規定は30μmを上限とするのが望ましい。
本実施形態3の特有の効果として、主観的な判断から「ずらし量」の上限を規定することで、画質の劣化を実用上の許容レベル内に抑制することが可能となり、転写効率と実用的な画質のバランスを考慮した一次転写構成の構築が可能となる。
By comparing with Table 1, it can be seen that the character quality deteriorates as the image expands in the sub-scanning direction as the shift amount increases. Further, when Table 4 and Table 5 are compared, it can be seen that the deterioration of the extracted character is confirmed in comparison with the black character, and the extracted character is sensitive to the deterioration with respect to the peripheral speed difference. When collating with Table 1, it can be seen that the allowable “◯” and “Δ” for both the black characters and the blank characters are 30 μm or less. Therefore, the threshold value is set to 30 μm, and the shift amount exceeding the threshold value is out of the allowable range of deterioration of character quality.
As described above, from the viewpoint of maintaining character quality, it is desirable that the upper limit of the shift amount is 30 μm.
As a specific effect of the third embodiment, by defining the upper limit of the “shift amount” based on subjective judgment, it becomes possible to suppress deterioration in image quality within a practically acceptable level, and transfer efficiency and practical use Therefore, it is possible to construct a primary transfer configuration in consideration of a good image quality balance.

[実施形態4]
次に、本発明の実施形態4について説明する。実施形態1〜3では、ずらし量を、文字品位を劣化させない範囲内で規定していた。本実施形態4は、予めずらし量をキャンセルするようなアスペクト比の潜像を形成するために、レーザ光のスポット形状を設定する機構に関する。図9は、本発明の実施形態4に係る露光手段としての像露光ユニット4を表すもので、
図9(A)は主走査断面を、図9(B)は副走査断面を示している。
[Embodiment 4]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments, the shift amount is defined within a range in which the character quality is not deteriorated. The fourth embodiment relates to a mechanism for setting a spot shape of a laser beam in order to form a latent image having an aspect ratio that cancels the shift amount in advance. FIG. 9 shows an image exposure unit 4 as exposure means according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 9A shows a main scanning section, and FIG. 9B shows a sub-scanning section.

本実施形態において、光源401から出射したレーザ光(光束)418は、主走査絞り402によって主走査方向の光束径を制限された後、カップリングレンズ403に入射する。カップリングレンズ403を通過した光束は、略平行光に変換されて、アナモフィックレンズ404に入射する。アナモフィックレンズ404は、副走査断面内において偏向器(ポリゴンミラー)405に光束を集光しており、主走査方向に長い線像を形成している。
偏向器405に集光した光束は、405の偏向面(以降、反射面405aと記述する)405aにて反射される。反射面405aで反射した光束は、副走査絞り408によって副走査方向の光束径を制限され、略円形状に整形された後、結像レンズ406を透過し、感光ドラム2の表面に入射する。結像レンズ406によって感光ドラム2上で光束が結像し、所定のスポット状の像(以降、スポットと記述する)を形成する。偏向器405を不図示の駆動部により矢印A方向に一定の角速度で回転させることにより、感光ドラム2上でスポットが主走査方向に移動し、感光ドラム2上に静電潜像を形成する。
In the present embodiment, laser light (light beam) 418 emitted from the light source 401 is incident on the coupling lens 403 after the light beam diameter in the main scanning direction is limited by the main scanning diaphragm 402. The light beam that has passed through the coupling lens 403 is converted into substantially parallel light and enters the anamorphic lens 404. The anamorphic lens 404 condenses the light beam on the deflector (polygon mirror) 405 in the sub-scan section, and forms a line image that is long in the main scanning direction.
The light beam condensed on the deflector 405 is reflected by a deflecting surface 405 (hereinafter referred to as a reflecting surface 405a) 405a. The light beam reflected by the reflecting surface 405 a is limited in the sub-scanning direction by the sub-scanning stop 408, shaped into a substantially circular shape, and then passes through the imaging lens 406 and enters the surface of the photosensitive drum 2. A light beam is imaged on the photosensitive drum 2 by the imaging lens 406 to form a predetermined spot-like image (hereinafter referred to as a spot). By rotating the deflector 405 at a constant angular velocity in the direction of arrow A by a driving unit (not shown), the spot moves on the photosensitive drum 2 in the main scanning direction, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2.

なお、主走査方向とは、感光ドラム2の表面に平行で且つ感光ドラム2の表面の移動方向に直交する方向である。副走査方向とは、主走査方向及び光束の光軸に直交する方向である。また、主走査方向のスポット径(主走査スポット径)とは、次のように定義される
。すなわち、被走査面である感光ドラム2表面に結像される静的スポットプロファイルを副走査方向に積算して得られた光量プロファイルを、その最大値に対して例えば13.5%の位置でスライスした時の幅と定義する。また、副走査方向のスポット径(副走査スポ
ット径)とは、次のように定義される。すなわち、被走査面である感光ドラム2表面に結
像される静的スポットプロファイルを主走査方向に積算して得られた光量プロファイルを、その最大値に対して例えば13.5%の位置でスライスした時の幅と定義する。なお、静止スポット径は、感光ドラム2の位置にCCDカメラを設置することで測定する。本実施形態では、CCDカメラ「TAKEX-NC300」を使用した。測定は、偏向器40
5の角度を調整してレーザ光418がCCDカメラに入射するようにした状態で光源401を発光させることでレーザ光のスポットプロファイルを取得する。なお、スポット径は光量によらないため、測定時の発光強度は任意の強度でよい。
The main scanning direction is a direction parallel to the surface of the photosensitive drum 2 and orthogonal to the moving direction of the surface of the photosensitive drum 2. The sub-scanning direction is a direction orthogonal to the main scanning direction and the optical axis of the light beam. The spot diameter in the main scanning direction (main scanning spot diameter) is defined as follows. That is, the light amount profile obtained by integrating the static spot profile formed on the surface of the photosensitive drum 2 as the scanning surface in the sub-scanning direction is sliced at a position of, for example, 13.5% of the maximum value. It is defined as the width when Further, the spot diameter in the sub-scanning direction (sub-scanning spot diameter) is defined as follows. That is, the light amount profile obtained by integrating the static spot profile formed on the surface of the photosensitive drum 2 as the scanning surface in the main scanning direction is sliced at a position of, for example, 13.5% of the maximum value. It is defined as the width when The stationary spot diameter is measured by installing a CCD camera at the position of the photosensitive drum 2. In this embodiment, a CCD camera “TAKEEX-NC300” is used. Measurement is performed by deflector 40.
The spot profile of the laser beam is acquired by causing the light source 401 to emit light in a state where the angle of 5 is adjusted so that the laser beam 418 enters the CCD camera. Since the spot diameter does not depend on the amount of light, the light emission intensity at the time of measurement may be any intensity.

次に、このスポットによって感光ドラム2上に書き込まれる潜像の単位ドット形状について説明する。潜像の単位ドットの主走査方向の大きさとは、レーザ光を主走査方向に走査しながら単位時間だけ発光させたときに、感光ドラム表面に結像される動的スポットプロファイルを、その最大値に対して例えば13.5%の位置でスライスした時の幅と定義する。また、潜像の単位ドットの副走査方向の大きさとは、被走査面である感光ドラム2表面に結像される静的スポットプロファイルを主走査方向に積算して得られた光量プロファイルを、その最大値に対して例えば13.5%の位置でスライスした時の幅と定義する。なお、単位ドット径の測定は偏向器405を不図示の駆動部により矢印A方向に一定の角速度で回転させてレーザ光418を主走査方向に走査しながら行うが、測定方法は静止スポット径と同じである。この単位ドットは画像を形成する最小単位であり、全ての画像はこの単位ドットが合成されたものになる。即ち、この単位ドット形状によって文字品位などを含めた全ての画質が決まる。なお、単位ドットの副走査方向の大きさはスポットの静的プロファイルで、即ち前述の副走査スポット径でおおよその大きさが決まる。一方、主走査方向の大きさはレーザの走査方向であるため、静的主走査スポット径よりも大きくなる。   Next, the unit dot shape of the latent image written on the photosensitive drum 2 by this spot will be described. The size of the unit dot of the latent image in the main scanning direction is the maximum value of the dynamic spot profile formed on the surface of the photosensitive drum when the laser beam is emitted for a unit time while scanning in the main scanning direction. For example, the width when sliced at a position of 13.5% is defined. The size of the unit dot of the latent image in the sub-scanning direction is the light amount profile obtained by integrating the static spot profile formed on the surface of the photosensitive drum 2 that is the surface to be scanned in the main scanning direction. For example, the width when sliced at a position of 13.5% with respect to the maximum value is defined. The unit dot diameter is measured while scanning the laser beam 418 in the main scanning direction by rotating the deflector 405 at a constant angular velocity in the direction of arrow A by a driving unit (not shown). The same. This unit dot is the minimum unit for forming an image, and all images are obtained by combining the unit dots. That is, all image quality including character quality is determined by this unit dot shape. Note that the size of the unit dot in the sub-scanning direction is determined by the static profile of the spot, that is, the above-described sub-scanning spot diameter. On the other hand, since the size in the main scanning direction is the laser scanning direction, it is larger than the static main scanning spot diameter.

通常、レーザ光の主/副スポット径は、この潜像の単位ドットにトナーを現像して可視化したトナー像が、画像形成装置が保証する分解能程度の大きさとなるような大きさに設定するのが望ましい。即ち、600dpiのスペックを保証するのであれば、現像後の単位ドット径が主/副42μm程度になるように主走査絞り402および副走査絞り408
を調整し、スポット径を設定すればよい。また、1200dpiのスペックを保証するのであれば、21μm程度になるように主走査絞り402および副走査絞り408を調整し、スポット径を設定すればよい。
ここで、感光ドラム2上に形成される可視化された単位ドットのトナー像の大きさの測定には、キーエンス社のレーザ顕微鏡OneShotVR300を使用し、80倍のレンズでトナー像の撮影を行う。主走査径および副走査径の算出には付属の解析アプリケーションを用い、解析モードの2点間測定機能を使用してドット大きさの測定を行う。この時、測定者による測定ばらつきをなくすため、ドットの周囲の境界の抽出は補助機能のエッジ自動抽出モードで行い、測定を行う。また、少なくとも感光ドラム2の中央と両端部の計3か所以上の位置のドットを測定し、測定結果を平均化することで測定ばらつきを低減する。なお、一次転写後のITB上のトナー像及び定着後の紙上のトナー像も同様の方法で測定できる。
Usually, the main / sub-spot diameter of the laser beam is set to such a size that the toner image visualized by developing toner on the unit dots of the latent image has a resolution that is assured by the image forming apparatus. Is desirable. That is, if a 600 dpi specification is guaranteed, the main scanning stop 402 and the sub-scanning stop 408 are set so that the unit dot diameter after development is about 42 μm main / sub.
And the spot diameter may be set. If the 1200 dpi specification is guaranteed, the spot diameter may be set by adjusting the main scanning stop 402 and the sub-scanning stop 408 to be about 21 μm.
Here, in order to measure the size of the visualized toner image of the unit dot formed on the photosensitive drum 2, a laser microscope OneShotVR300 manufactured by Keyence Corporation is used, and the toner image is captured with an 80 × lens. To calculate the main scanning diameter and the sub-scanning diameter, the attached analysis application is used, and the dot size is measured using the two-point measurement function in the analysis mode. At this time, in order to eliminate measurement variation by the measurer, the boundary around the dot is extracted in the edge automatic extraction mode of the auxiliary function, and the measurement is performed. In addition, the measurement variation is reduced by measuring dots at a total of three or more positions at the center and both ends of the photosensitive drum 2 and averaging the measurement results. The toner image on the ITB after the primary transfer and the toner image on the paper after the fixing can be measured by the same method.

以上のようにすることで、オリジナル画像に対して伸縮の無い忠実な大きさのトナー像をドラム上に形成することができる。   By doing so, it is possible to form on the drum a faithful toner image that does not expand and contract with respect to the original image.

しかしながら、オリジナル画像に対して伸縮の無い忠実な大きさのトナー像をドラム上に形成すると、周速差を設けた場合に一次転写過程で副走査方向に画像が伸びてしまい、
縦線に対して横線が太くなる。そこで本実施形態では、主走査絞り402および副走査絞り408を調整することにより、被走査面(被露光面)である感光ドラム2表面(像担持体表面)における潜像の単位ドット径を下記の式で表される大きさとなるように制限する。

感光ドラム2上に形成される潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ=オリジナル画像に対して伸縮のない大きさのトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−前記ずらし量×1/2・・・(式8)

即ち、図10に示す通り、被走査面上における潜像の単位ドットのアスペクト比を変更し、副走査方向の大きさを周速差による画像伸び分を考慮した大きさだけあらかじめ小さくする。すると、感光ドラム上には単位ドットのアスペクト比に応じて副走査方向に画像伸び分だけ縮んだ潜像が形成され、この上に現像されるトナー像も同様となる。ドラム上で副走査方向に縮んだ状態のトナー像は、その後一次転写過程でドラムニップ幅と周速差に応じて副走査方向に伸長し、一次転写後にオリジナル画像に対する伸縮がプラスマイナスゼロとなる。
以上のようにすることで、周速差によって副走査方向に画像伸びが発生した場合でも、伸び分がキャンセルされオリジナル画像に忠実な高品位の画質を得ることができる。
However, when a faithful toner image that does not expand and contract with respect to the original image is formed on the drum, the image extends in the sub-scanning direction in the primary transfer process when a peripheral speed difference is provided,
The horizontal line becomes thicker than the vertical line. Therefore, in this embodiment, by adjusting the main scanning diaphragm 402 and the sub scanning diaphragm 408, the unit dot diameter of the latent image on the surface of the photosensitive drum 2 (image carrier surface) that is the surface to be scanned (surface to be exposed) is as follows. The size is limited to the size expressed by the following formula.

The size of the unit dots of the latent image formed on the photosensitive drum 2 in the sub-scanning direction = the size of the unit dots of the latent image corresponding to the toner image having no expansion / contraction with respect to the original image− Shift amount × 1/2 (Expression 8)

That is, as shown in FIG. 10, the aspect ratio of the unit dots of the latent image on the surface to be scanned is changed, and the size in the sub-scanning direction is reduced in advance by a size that takes into account the image expansion due to the peripheral speed difference. Then, a latent image is formed on the photosensitive drum, which is contracted by the amount of image expansion in the sub-scanning direction in accordance with the aspect ratio of the unit dot, and the toner image developed thereon is the same. The toner image contracted in the sub-scanning direction on the drum is then expanded in the sub-scanning direction according to the drum nip width and the peripheral speed difference in the primary transfer process, and the expansion and contraction with respect to the original image becomes plus or minus zero after the primary transfer.
By doing as described above, even when image expansion occurs in the sub-scanning direction due to the difference in peripheral speed, it is possible to obtain high-quality image quality that is faithful to the original image by canceling the expansion.

なお、本実施形態では、縦と横が同じ大きさとなるように単位ドット径を制限したが、本出願人の検討では文字品位の観点ではドットの縦横比は10%程度の範囲に収まっていればよく、単位ドット径を下記の式9で示すような範囲に設定にしてもよい。

感光ドラム2上に形成される潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ=(オリジナル画像に対して伸縮のない大きさのトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−ずらし量×1/2)×0.9
〜(オリジナル画像に対して伸縮のない大きさのトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−ずらし量×1/2)×1.1・・(式9)

以上説明したように、主走査絞り402および副走査絞り408を調整することにより、本実施形態4のように潜像の単位ドット径を設定することで画像伸びを防ぐことができ、転写効率と実用的な画質のバランスを両立した一次転写構成の構築が可能となる。
In this embodiment, the unit dot diameter is limited so that the vertical and horizontal sizes are the same. However, according to the applicant's study, the aspect ratio of dots is within a range of about 10% from the viewpoint of character quality. What is necessary is just to set a unit dot diameter in the range as shown by the following formula | equation 9.

Size in the sub-scanning direction of unit dots of the latent image formed on the photosensitive drum 2 = (size in the main scanning direction of unit dots of the latent image corresponding to the toner image having a size without expansion / contraction with respect to the original image) −shift amount × ½) × 0.9
~ (Size of unit dot of latent image corresponding to toner image having size without expansion / contraction with respect to original image−shift amount × ½) × 1.1 (Equation 9)

As described above, by adjusting the main scanning stop 402 and the sub-scanning stop 408, the unit dot diameter of the latent image can be set as in the fourth embodiment, so that image expansion can be prevented and transfer efficiency can be reduced. It is possible to construct a primary transfer configuration that balances practical image quality balance.

[実施形態5]
次に、本発明の実施形態5について説明する。
実施形態1では、画像伸びの観点から、ずらし量の上限値を副走査方向の分解能の2倍値に、実施形態3では30μmに規定し、画像の伸びを許容範囲に収めていた。
一方、転写効率の観点では、所望の転写性を得るためにより大きな周速差率が必要となり、ずらし量が先述の上限値をこえる場合がある。図11に、周速差率と転写効率の関係を示す。図中、横軸は周速差率を、縦軸は転写効率を示し、周速差率を大きくすればするほど転写効率が良化することを示している。
本実施形態は、ずらし量が先述の上限値を超える場合において、予め単位ドットの形状を制限し、画像伸びを許容範囲に収める構成に関する。
[Embodiment 5]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
In the first embodiment, from the viewpoint of image expansion, the upper limit value of the shift amount is defined as twice the resolution in the sub-scanning direction, and in the third embodiment, it is defined as 30 μm, and the image expansion is within an allowable range.
On the other hand, from the viewpoint of transfer efficiency, a larger peripheral speed difference rate is required to obtain a desired transfer property, and the shift amount may exceed the above-described upper limit value. FIG. 11 shows the relationship between the peripheral speed difference rate and the transfer efficiency. In the figure, the horizontal axis indicates the peripheral speed difference rate, the vertical axis indicates the transfer efficiency, and the higher the peripheral speed difference rate, the better the transfer efficiency.
The present embodiment relates to a configuration in which the shape of a unit dot is limited in advance and the image extension is within an allowable range when the shift amount exceeds the above-described upper limit value.

まず初めに、実施形態1に照らし、ずらし量の上限値を副走査方向の分解能の2倍値以上にする方法について述べる。
図12に単位ドット径とトナー画像の伸縮の関係を表わした模式図を示す。
図12に示す通り、オリジナル画像からの正味の伸び量は、実際の画像伸び量(ずらし量×1/2)よりも、単位ドットの副走査方向の径を縮小した分だけ小さくなる。
つまり、実際の画像伸びが副走査方向の分解能を超える場合でも、単位ドットを適切な大
きさだけ縮めておくことで、オリジナル画像からの正味の画像伸び量を副走査方向の分解能以下に抑えることができるようになる。具体的には、単位ドットの副走査方向の径を下記の式10の様に設定すればよい。

感光ドラム2上に形成される潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ=(オリジナル画像に対して伸縮のないトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ)−(ずらし量×1/2−副走査方向の分解能)・・(式10)

このとき、ずらし量は式10より

ずらし量=(副走査方向の分解能+オリジナル画像に対して伸縮のないトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−感光ドラム2上に形成される潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ)×2・・・(式11)

となる。
その結果、例えば単位ドットの副走査方向の径を主走査方向の径よりも10μm小さくすれば、ずらし量の上限値は副走査方向の分解能の2倍値+20μmに拡張することができる。また、副走査方向の径を15μm小さくすれば上限値は副走査方向の分解能の二倍値+30μmに拡張することができる。
以上の様にすることで、ずらし量の上限値を副走査方向の分解能の2倍値以上とすることができる。
First, in the light of the first embodiment, a method for setting the upper limit value of the shift amount to a value equal to or larger than twice the resolution in the sub-scanning direction will be described.
FIG. 12 is a schematic diagram showing the relationship between the unit dot diameter and the expansion / contraction of the toner image.
As shown in FIG. 12, the net extension amount from the original image is smaller than the actual image extension amount (shift amount × ½) by the reduction of the diameter of the unit dot in the sub-scanning direction.
In other words, even when the actual image stretch exceeds the resolution in the sub-scanning direction, the net image stretch amount from the original image can be suppressed below the resolution in the sub-scanning direction by reducing the unit dot by an appropriate size. Will be able to. Specifically, the diameter of the unit dot in the sub-scanning direction may be set as shown in Equation 10 below.

The size of the unit dots of the latent image formed on the photosensitive drum 2 in the sub-scanning direction = (the size of the unit dots of the latent image corresponding to the toner image without expansion / contraction with respect to the original image) − ( Shift amount x1 / 2 -Resolution in the sub-scanning direction) ... (Equation 10)

At this time, the shift amount is calculated from Equation 10.

Shift amount = (resolution in the sub-scanning direction + size in the main scanning direction of the unit dot of the latent image corresponding to the toner image without expansion / contraction with respect to the original image−the unit dot of the latent image formed on the photosensitive drum 2 Size in the sub-scanning direction) × 2 (Expression 11)

It becomes.
As a result, for example, if the diameter of the unit dot in the sub-scanning direction is made 10 μm smaller than the diameter in the main scanning direction, the upper limit value of the shift amount can be extended to double the resolution in the sub-scanning direction + 20 μm. Further, if the diameter in the sub-scanning direction is reduced by 15 μm, the upper limit value can be expanded to a double value of the resolution in the sub-scanning direction +30 μm.
By doing as described above, the upper limit value of the shift amount can be set to at least twice the resolution in the sub-scanning direction.

次に、ずらし量の上限値を30μm以上とする方法について述べる。
この場合も同様の考え方で、正味の画像伸び量が15μm以下となるように単位ドットの副走査方向の径を小さくすれば良く、具体的には下記の式12となるように設定する。

感光ドラム2上に形成される潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ=オリジナル画像に対して伸縮のないトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−(ずらし量×1/2−15μm)・・・(式12)

このとき、ずらし量は式12より

ずらし量=30μm+(オリジナル画像に対して伸縮のないトナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−感光ドラム2上に形成される潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ)×2・・・(式13)

となる。
その結果、例えば単位ドットの副走査方向の径を主走査方向の径よりも10μm小さくすれば、ずらし量の上限値は50μmに、副走査方向の径を15μm小さくすれば上限値は60μmに拡張することができる。
Next, a method for setting the upper limit of the shift amount to 30 μm or more will be described.
In this case as well, based on the same concept, the diameter of the unit dot in the sub-scanning direction may be reduced so that the net image expansion amount is 15 μm or less. Specifically, the following equation 12 is set.

Size of the latent image unit dots formed on the photosensitive drum 2 in the sub-scanning direction = size of the latent image unit dots in the main scanning direction corresponding to the toner image without expansion / contraction with respect to the original image− (shift amount) × 1 / 2-15 μm) (Formula 12)

At this time, the shift amount is calculated from Equation 12.

Shift amount = 30 μm + (size of the unit dot of the latent image corresponding to the toner image without expansion / contraction with respect to the original image−size of the unit dot of the latent image formed on the photosensitive drum 2 in the sub-scanning direction) ) X 2 (Equation 13)

It becomes.
As a result, for example, if the diameter of the unit dot in the sub-scanning direction is made 10 μm smaller than the diameter in the main scanning direction, the upper limit of the shift amount is expanded to 50 μm, and if the diameter in the sub-scanning direction is reduced by 15 μm, the upper limit is expanded to 60 μm. can do.

以上の様にすることで、ずらし量の上限値を30μm以上とすることができる。
なお、本実施形態の如く単位ドットの副走査方向の径を小さくした上でずらし量の上限値を拡張した場合でも、オリジナル画像に対する正味の画像伸び量は実施形態3と同等である。そのため、文字品位も実施形態3と同等の水準を維持することができる。
即ち、本実施形態特有の効果として、所望の転写性を得るために大きなずらし量が必要になる場合でも、予め単位ドットのアスペクト比を適切な大きさに調整することにより、文字品位を損ねることなく、ずらし量も大きくすることができるようになる。
By doing in the above manner, the upper limit value of the shift amount can be set to 30 μm or more.
Even when the upper limit value of the shift amount is expanded after reducing the diameter of the unit dot in the sub-scanning direction as in this embodiment, the net image extension amount with respect to the original image is equivalent to that of the third embodiment. Therefore, the character quality can be maintained at the same level as that of the third embodiment.
That is, as an effect peculiar to the present embodiment, even when a large shift amount is necessary to obtain a desired transfer property, the character quality is impaired by adjusting the aspect ratio of the unit dots to an appropriate size in advance. In addition, the shift amount can be increased.

2…感光ドラム(像担持体)、14…一次転写ローラ(接触部材)、214…金属ローラ(接触部材)、15…ドラムニップ部(転写ニップ部)、31…中間転写ベルト、Vb…中間転写ベルトの周速度、Vd…感光ドラムの周速度、|Vb−Vd|…周速差、Ld…ドラムニップ幅(転写ニップ部のニップ幅)、S…ずらし量、R…周速差率、4…像露光ユニット(露光手段)、402…主走査絞り、408…副走査絞り   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Photosensitive drum (image carrier), 14 ... Primary transfer roller (contact member), 214 ... Metal roller (contact member), 15 ... Drum nip part (transfer nip part), 31 ... Intermediate transfer belt, Vb ... Intermediate transfer belt Peripheral speed, Vd: photosensitive drum peripheral speed, | Vb−Vd | ... peripheral speed difference, Ld: drum nip width (nip nip width), S: shift amount, R: peripheral speed difference ratio, 4: image Exposure unit (exposure means), 402 ... main scanning stop, 408 ... sub-scanning stop

Claims (15)

像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの前記像担持体とは反対側の面に当接する接触部材と、を備え、
前記接触部材によって前記中間転写ベルトを前記像担持体に押し付けて、前記中間転写ベルトと前記像担持体の間に互いに接触する転写ニップ部を構成している画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの周速度と、前記像担持体の周速度との間に周速差が付与され、前記周速差によって前記転写ニップ部内に生じる前記像担持体と前記中間転写ベルトとの相対的な移動量をトナー像のずらし量とすると、該ずらし量の下限値を、予め測定されたトナーの重量平均粒径から算出される平均周長の少なくとも八分の三の値に設定したことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, an intermediate transfer belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred, and a contact member in contact with a surface of the intermediate transfer belt opposite to the image carrier,
In the image forming apparatus that constitutes a transfer nip portion between the intermediate transfer belt and the image carrier by pressing the intermediate transfer belt against the image carrier by the contact member,
A peripheral speed difference is provided between the peripheral speed of the intermediate transfer belt and the peripheral speed of the image carrier, and the relative between the image carrier and the intermediate transfer belt generated in the transfer nip due to the peripheral speed difference. The lower limit value of the shift amount is set to at least three-eighths of the average circumference calculated from the weight average particle diameter of the toner measured in advance. An image forming apparatus.
前記ずらし量の下限値は、前記中間転写ベルトに転写後に像担持体に残留する残留トナー像の反射濃度が、予め定めたしきい値より小さくなるように定められた値である請求項1に記載の画像形成装置。   2. The lower limit value of the shift amount is a value determined so that a reflection density of a residual toner image remaining on an image carrier after transfer to the intermediate transfer belt is smaller than a predetermined threshold value. The image forming apparatus described. 前記ずらし量の上限値は、前記トナー像の前記像担持体の移動方向の分解能の2倍値以下となるように設定されている請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein an upper limit value of the shift amount is set to be not more than twice a resolution of the toner image in a moving direction of the image carrier. 前記像担持体に露光することで潜像を形成する露光手段と、をさらに備え、
前記ずらし量の上限値は、前記トナー像の前記像担持体の移動方向の分解能×2+(前記露光手段によって被露光面である前記像担持体表面に形成される前記潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−前記露光手段によって被露光面である前記像担持体表面に形成される前記潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ)×2であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
Exposure means for forming a latent image by exposing the image carrier, further comprising
The upper limit value of the shift amount is the resolution of the toner image in the moving direction of the image carrier × 2 + (the main unit dots of the latent image formed on the surface of the image carrier that is the exposed surface by the exposure unit) The size in the scanning direction-the size in the sub-scanning direction of the unit dots of the latent image formed on the surface of the image carrier that is the exposed surface by the exposure unit.times.2. The image forming apparatus according to 1 or 2.
前記ずらし量の上限値は、予め実験されたトナー像の伸びに対する視認による評価実験の結果から定められた値である請求項1又は2に記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the upper limit value of the shift amount is a value determined based on a result of an evaluation experiment based on visual recognition on the elongation of a toner image that has been previously tested. 前記ずらし量の上限値は、30μmである請求項1、2または5のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein an upper limit value of the shift amount is 30 μm. 前記像担持体に露光することで潜像を形成する露光手段と、をさらに備え、
前記ずらし量の上限値は、30μm+(前記露光手段によって被露光面である前記像担持体表面に形成される前記潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−前記露光手段によって被露光面である前記像担持体表面に形成される前記潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ)×2であることを特徴とする、請求項1、2または5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Exposure means for forming a latent image by exposing the image carrier, further comprising
The upper limit of the shift amount is 30 μm + (the size of the unit dot of the latent image formed on the surface of the image carrier that is the surface to be exposed by the exposure unit−the surface to be exposed by the exposure unit) 6. The image according to claim 1, wherein a size of a unit dot of the latent image formed on the surface of the image carrier is 2 × 2. Forming equipment.
前記周速差は、前記像担持体と前記中間転写ベルトを駆動する駆動系の各駆動源の回転を制御する制御部によって制御される請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。   8. The image formation according to claim 1, wherein the peripheral speed difference is controlled by a control unit that controls rotation of each drive source of a drive system that drives the image carrier and the intermediate transfer belt. 9. apparatus. 前記周速差は、共通の駆動源から前記像担持体及び前記中間転写ベルトへ速度伝達比を変えることによって機械的に設定されている請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image formation according to claim 1, wherein the peripheral speed difference is mechanically set by changing a speed transmission ratio from a common drive source to the image carrier and the intermediate transfer belt. apparatus. 一次転写部材は、前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向するように配置されている請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the primary transfer member is disposed to face the image carrier with the intermediate transfer belt interposed therebetween. 前記一次転写部材は、弾性体を備えたローラである請求項10に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 10, wherein the primary transfer member is a roller having an elastic body. 一次転写部材は、前記像担持体に対して上流側もしくは下流側に離れた位置に配置されている請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the primary transfer member is disposed at a position away from the image carrier on the upstream side or the downstream side. 前記一次転写部材は金属ローラである請求項12に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 12, wherein the primary transfer member is a metal roller. トナー像が形成される前記像担持体が前記中間転写ベルトの移動方向に沿って複数配置され、
前記像担持体に形成された複数のトナー像が、前記中間転写ベルトとの転写ニップ部において、前記中間転写ベルトに重ねて転写され、さらに、二次転写部材によって、転写材上に二次転写される構成となっている請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
A plurality of the image carriers on which toner images are formed are arranged along the moving direction of the intermediate transfer belt,
A plurality of toner images formed on the image carrier are transferred onto the intermediate transfer belt at a transfer nip portion with the intermediate transfer belt, and further transferred onto a transfer material by a secondary transfer member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is configured as described above.
像担持体と、該像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、該中間転写ベルトの前記像担持体とは反対側の面に当接する接触部材と、
該像担持体に露光することで潜像を形成する露光手段と、を備え、
前記接触部材によって前記中間転写ベルトを前記像担持体に押し付けて、前記中間転写ベルトと前記像担持体の間に互いに接触する転写ニップ部を構成している画像形成装置において、
前記中間転写ベルトの周速度と、前記像担持体の周速度との間に周速差が付与され、前記周速差によって前記転写ニップ部内に生じる前記像担持体と前記中間転写ベルトとの相対的な移動量をトナー像のずらし量とすると、前記露光手段によって被露光面である前記像担持体表面に形成される前記潜像の単位ドットの副走査方向の大きさ=(前記トナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−ずらし量×1/2)×0.9から(前記トナー像に対応する潜像の単位ドットの主走査方向の大きさ−ずらし量×1/2)×1.1の範囲に設定したことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, an intermediate transfer belt to which a toner image formed on the image carrier is transferred, and a contact member in contact with a surface of the intermediate transfer belt opposite to the image carrier,
Exposure means for forming a latent image by exposing the image carrier,
In the image forming apparatus that constitutes a transfer nip portion between the intermediate transfer belt and the image carrier by pressing the intermediate transfer belt against the image carrier by the contact member,
A peripheral speed difference is provided between the peripheral speed of the intermediate transfer belt and the peripheral speed of the image carrier, and the relative between the image carrier and the intermediate transfer belt generated in the transfer nip due to the peripheral speed difference. Assuming that the amount of movement of the toner image is the amount of shift of the toner image, the size of the unit dot of the latent image formed on the surface of the image carrier that is the exposed surface by the exposure means = (to the toner image The size of the corresponding unit dot of the latent image in the main scanning direction−shift amount × ½) × 0.9 to (the size of the unit dot of the latent image corresponding to the toner image in the main scanning direction−shift amount × An image forming apparatus characterized by being set in a range of 1/2) × 1.1.
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