JP2020190647A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施例に係る画像形成装置100の概略構成を示す模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な中間転写方式を採用した、タンデム型のレーザービームプリンターである。
図2(a)は、図1における一次転写部N1を拡大した概略断面図である。また、図2(b)は、図2(a)における一次転写部N1を更に拡大した概略断面図である。ここで、本実施例の構成においては、感光ドラム2の直径は24mm、中間転写ベルト31の厚みは70μmであり、不図示の張架バネによって、98Nの張力で張架されている。また、本実施例において、一次転写ローラ14は、中間転写ベルト31の移動方向と直交する中間転写ベルト31の幅方向に関して、両端部側を不図示のバネによって感光ドラム2に向けて付勢されている。ここで、中間転写ベルト31は、から合計98Nの張力で張架されている。
Fr=Ft・sinβ+Fb・・・・・・・・(式1)
即ち、式1における左辺の一次転写ローラ14の押し込み力Frと、右辺における反力の和がつり合う個所が一次転写部N1の端部である点Pmとなる。ここで、式1において、左辺よりも右辺が小さければ、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、一次転写部N1を形成することは言うまでもない。また、一次転写ローラ14のゴムのヤング率である値Eと、一次転写ローラ14の歪である値εを用いると、押し込み力Frは、下記の式2で表現される。
Fr=E・ε・・・・・・・・・・・・・・・・(式2)
式1及び式2に示すように、一次転写ローラ14のヤング率である値Eが小さくなると、押し込み力Frが小さくなるため、式1の左辺と右辺がつり合うためには、図5(a)のβ角度を小さくする必要がある。すると、この場合、ニップ幅Ldが小さくなる。つまり、一次転写ローラ14の硬度が小さくなると、ニップ幅Ldが小さくなる、という関係になる。
次に、一次転写ローラ14の硬度と、弾性層21の厚みのとりうる範囲について、実験を行ったので説明する。
次に、上記測定で得られた、硬度が異なる一次転写ローラを用いて、加圧バネ圧を変えながらニップ幅Ldの測定を行った。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ニップ幅Ldの測定を行った。図6は、測定された一次転写ローラとニップ幅との関係を示すグラフである。図6に示すように、一次転写ローラのAsker−C硬度(1kgf荷重)が高くなるほど、加圧バネ圧アップによるニップ幅Ldの増加幅が大きくなる傾向にある。一方、Asker−C硬度(1kgf荷重)が40°未満の一次転写ローラは、加圧バネ圧を上げても、一定以上ニップ幅Ldが増えなかった。
次に、硬度が異なる一次転写ローラ14を用いて、転写バネ加圧力が500gfの条件で転写効率の評価を行った。なお、下記式3によって定義される速度差率Vrが0.2%の条件において、転写効率の評価を行った。
速度差率Vr=|Vd−Vb|/Vd・・・式(3)
また、詳細な評価の方法としては、まず、マゼンタ(M)のトナー像を形成する画像形成部Sbにおいて、転写材Pに対するトナー濃度が100%となる画像(以下、単にベタ画像と称する)を、感光ドラム2bから中間転写ベルト31に一次転写した。その後、中間転写ベルト31の移動方向に関して画像形成部Sbの下流に配置された画像形成部Scにおいて、感光ドラム2cから中間転写ベルト31にベタ画像一次転写した。そして、ベタ画像を一次転写した後の感光ドラム2cの表面に残留したトナーを、テーピングによって採取し、反射濃度計TC−6DS(東京電飾製)によって残留したトナーの反射率を測定した。
実施例1では、転写効率を確保するための構成として好ましい弾性層21の硬度としての一次転写ローラ14の硬度、及び弾性層21の厚みについて説明した。これに対し、実施例2は、弾性層21の硬度としての一次転写ローラ14の硬度、及び速度差率Vrを規定することによって、好ましい転写効率を確保する点で、実施例1と異なる。なお、以下の説明において、実施例1と共通する部分に関しては、実施例1と同一の符号を付して説明を省略する。
14 一次転写ローラ
20 芯金
21 弾性層
31 中間転写ベルト
Claims (9)
- 回転可能であって、トナー像を担持する像担持体と、移動可能であって、前記像担持体と接触する無端状のベルトと、前記ベルトを介して前記像担持体とは反対側に設けられ、前記ベルトと接触し、前記像担持体から前記ベルトに向かってトナー像を転写するための転写部材と、を備える画像形成装置において、
前記転写部材は、前記ベルトの移動方向に関して、前記像担持体の回転中心の位置に対して上流側又は下流側に配置されており、前記像担持体に向かって付勢され前記ベルトを介して前記像担持体と接触することによって、前記像担持体と前記ベルトとが巻き付く領域を形成し、
前記像担持体と前記ベルトとが接触する位置における前記ベルトの移動速度と前記像担持体の回転速度が異なり、
前記転写部材は、芯金と、芯金の外周を覆う弾性層であって、厚みが2.0mm未満の前記弾性層と、を有し、前記転写部材のAsker−C硬度が40°以上85°以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記ベルトを張架し、前記ベルトを移動させるために前記ベルトを駆動させる回転可能な駆動部材と、前記像担持体と前記ベルトとが接触する位置における前記ベルトの前記移動速度が、前記像担持体の前記回転速度に対して1.5〜3.0%の速度差を有するように前記駆動部材の回転速度を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記弾性層は、ウレタン樹脂を含む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。
- 前記転写部材は、前記弾性層の外周面に粗し処理を施されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記転写部材は、前記ベルトの移動方向に関して、前記像担持体の回転中心の位置に対して下流側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記弾性層の厚みが、0.5mmより大きいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記転写部材の弾性層は、前記ベルトの移動方向と直交する幅方向に関して、両端領域の厚みよりも中央領域の厚みが大きいクラウン形状を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルトは中間転写ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記像担持体から前記中間転写ベルトに一次転写された後に前記中間転写ベルトから転写材に二次転写されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルトは、転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記搬送ベルトによって搬送される転写材に順次重ねて転写されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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