JP3552469B2

JP3552469B2 - Image forming device

Info

Publication number: JP3552469B2
Application number: JP17632897A
Authority: JP
Inventors: 博文後藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JPH117208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタなどの画像形成装置に係り、詳細には、中間転写ドラムを介して感光体ドラムなどの像担持体上に形成された未定着トナー像を用紙などの記録材に転写する方式の画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機やレーザープリンタなどの多色画像形成装置としては、特に感光体ドラムなどの像担持体に対して複数の色の異なるトナーが収容される現像装置を配置し、像担持体に１色のカラートナー像を形成する都度中間転写ドラムに転写（一次転写）する動作を繰り返して行い、全部の色のカラートナー画像を中間転写ドラムに重ねて転写した後に、用紙に一括転写（二次転写）してカラープリントを作成するようにしたものが知られている。
この種の画像形成装置においては、二次転写部下流側に帯電された用紙を除電するための中間転写ドラムに非接触な除電手段や、シュートなどの用紙剥離補助手段を設けて、用紙を剥離させていた。多くの場合、除電手段としてはコロトロンが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような剥離補助手段を用いずに帯電した用紙（特には薄紙）を剥離させることは非常に困難であった。
しかしながら、上記のような剥離補助手段を用いた場合、特に、高温多湿環境で用紙の抵抗値が低下しているような状況下では、二次転写に必要なバイアス電流が剥離補助手段に流れ込んでしまい、バイアスリークによる画質欠陥が生じるという技術的課題が見られた。また、剥離補助手段にコロトロンを使用している以上、オゾンの発生は免れない。さらには、剥離補助手段を用いることによるコストアップも避けられない。
【０００４】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、コロトロンのような剥離補助手段を用いずに記録材を確実に剥離させ、剥離補助手段を用いたことに付随する画質欠陥等の各種不具合を有効に防止するようにした画像形成装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の基本的構成は、図１（ａ）に示すように、像担持体よりトナー像を転移させて保持する中間転写ドラム１と、この中間転写ドラム１上のトナー像を一括して記録材３に転移させるための転写ロール２とからなる画像形成装置において、前記中間転写ドラム１が基体１ａ上に少なくとも弾性層１ｂを含む積層にて構成されていると共に、転写ロール２硬度が少なくとも中間転写ドラム１硬度より高く設定されていることを特徴とするものである。
【０００６】
このような技術的手段において、本発明は、中間転写ドラム１及び転写ロール２が具備されたものを対象とするもので、通常カラー画像を形成するものとして使用されるが、勿論単色画像を形成するものとして使用してもよい。
また、カラー画像を形成するタイプにおいて、像担持体から中間転写ドラム１上に各色成分画像を順次転写する態様にあっては、二次転写工程以外の時点で中間転写ドラム１上の画像が二次転写部位を通過することになるため、中間転写ドラム１上の画像が転写ロール２によって破壊されないように設計することが必要である。
例えば中間転写ドラム１に対して転写ロール２を常時圧接配置するが、二次転写工程以外では転写電界をカットするなどして中間転写ドラム１上の画像が転写ロール２側へ転移する事態を回避するようにする等適宜選定して差し支えないが、中間転写ドラム１上の画像の破壊を確実に回避するという観点からすれば、二次転写工程時にのみ中間転写ドラム１に転写ロール２を圧接配置できるように、中間転写ドラム１に対して転写ロール２を接離自在に構成することが好ましい。
これらの点は図１（ｂ）（ｃ）の発明についても同様である。
【０００７】
更に、本発明では、中間転写ドラム１の積層全体の硬度はアスカーＣ硬度で２０度以下であることが好ましい。
ここで、硬度の限界値２０度は、転写ロール２との間の転写ニップ域において最適なニップ形状、ニップ圧力及び二次転写電流を得る上で必要な値を意味する。
また、中間転写ドラム１の積層全体の硬度がアスカーＣ硬度で２０度以下であるということは、弾性層１ｂに着目すれば、弾性層１ｂの硬度がアスカーＣ硬度で１５度以下であることに相当するものである。
【０００８】
そして、本発明は、図１（ｂ）に示すように、像担持体よりトナー像を転移させて保持する中間転写ドラム１と、この中間転写ドラム１上のトナー像を一括して記録材３に転移させるための転写ロール２とからなる画像形成装置において、前記中間転写ドラム１が基体１ａ上に少なくとも弾性層１ｂを含む積層にて構成されると共に、転写ロール２硬度が少なくとも中間転写ドラム１硬度より高く設定されており（本発明の基本的構成に相当）、中間転写ドラム１に対する転写ロール２の押圧方向ｍが中間転写ドラム１と転写ロール２との中心間線Ｌより記録材３の搬送方向下流側に偏位していることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の別の態様は、図１（ｃ）に示すように、像担持体よりトナー像を転移させて保持する中間転写ドラム１と、この中間転写ドラム１上のトナー像を一括して記録材３に転移させるための転写ロール２とからなる画像形成装置において、前記中間転写ドラム１が基体１ａ上に少なくとも弾性層１ｂを含む積層にて構成されると共に、転写ロール２硬度が少なくとも中間転写ドラム１硬度より高く設定されており（本発明の基本的構成に相当）、転写ロール２が中間転写ドラム１とは別駆動で、中間転写ドラム１の周速ｖ1よりも速い周速ｖ2であることを特徴とするものである。尚、図中、符号４は転写ロール２の駆動源を示す。
【００１０】
図１（ｃ）の態様のうち、転写ロール２が中間転写ドラム１に対し接離自在であるタイプにおいては、転写ロール２圧接時の負荷を最小限に抑えるという観点からすれば、転写ロール２が中間転写ドラム１とは別駆動で、少なくとも中間転写ドラム１に接するよりも早いタイミングから駆動していることが好ましい。
【００１１】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図１（ａ）に示す発明の基本的構成においては、二次転写ニップ域で転写ロール２が弾性層１ｂを有する中間転写ドラム１に食い込み、その食い込み形状によって記録材３を強制剥離する。
また、図１（ｂ）に示す発明においては、二次転写ニップ域で転写ロール２が弾性層１ｂを有する中間転写ドラム１に食い込み、かつ、転写ロール２の押圧方向を規制することで、転写ロール２の食い込み形状が記録材３の搬送方向下流側に偏位し、その食い込み形状によって記録材３を強制剥離する。
更に、図１（ｃ）に示す発明においては、二次転写ニップ域で転写ロール２が弾性層１ｂを有する中間転写ドラム１に食い込み、かつ、転写ロール２の周速を規制することで、転写ロール２の食い込み形状が記録材３の搬送方向下流側に偏位し、その食い込み形状によって記録材３を強制剥離する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。尚、実施の形態１はこの発明の基本的構成（図１（ａ）参照）に基づく実施の形態を示す。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用されたカラー画像形成装置の全体構成を略示する図面である。
図２に示される画像形成装置１１はカラープリンタとして構成されており、トナー画像を作成する感光体ドラム１２と、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を順次転写（一次転写）し、複数色のカラートナー画像を重ねて担持する中間転写ドラム１３と、この中間転写ドラム１３上のトナー像を用紙１０に一括転写する転写ロール１４と、用紙１０を搬送する用紙搬送系１５とを適宜組み合わせたものである。

【００１３】
本実施の形態において、前記画像形成装置１１は、感光体ドラム１２の周囲に、レーザー光による静電潜像を書き込む書き込み装置１７と、感光体ドラム１２を帯電する帯電器１８と、感光体ドラム１２上の静電潜像を所定の色トナーにて現像する現像装置１９と、感光体ドラム１２上の残留トナーを除去するクリーニング装置２０とを配置したものである。
そして、感光体ドラム１２に対して帯電器１８の放電により一様な帯電を行わせた後で、書き込み装置１７から出力されるレーザー光をミラー２１を介して書き込んで静電潜像を形成し、前記静電潜像に対して現像装置１９からトナーを供給してトナー画像として可視像化し、前記トナー画像を中間転写ドラム１３に対して転写するようにしている。
前記感光体ドラム１２に対して配置する現像装置１９は、４色の現像器Ｋ（黒）、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）を回転自在に設けたものであり、書き込み装置１７に入力する画像の色の情報に対応させていずれかの現像器を感光体ドラム１２に対向させて配置し、選択された現像器から一色のトナーを供給することにより、特定の色成分に対応するカラートナー画像を形成するようにしたものである。
【００１４】
感光体ドラム１２上のトナー画像を中間転写ドラム１３へ転写させる第一の転写は中間転写ドラム１３の基体３１（図３参照）にトナーとは逆極性のバイアスを印加することによって行われる。
この作業を複数回繰り返して中間転写ドラム１３上に複数色のトナー画像が形成される。中間転写ドラム１３上に重ねられたトナー像を用紙１０上に転写する第二の転写は転写ロール１４にトナーとは逆極性のバイアスを印加することにより行われる。
本実施の形態において、前記転写ロール１４は中間転写ドラム１３に対して図示外の接離機構により接離自在に支持されており、用紙１０に対して中間転写ドラム１３上のトナー画像を転写させる場合にのみ、中間転写ドラム１３に向けて押圧配置され、転写バイアスを印加することでトナー画像が用紙１０に転写せしめられる作用を発揮するようになっている。
【００１５】
前記中間転写ドラム１３に対しては、転写ロール１４の下流側かつ一次転写部位の上流側に、クリーニング装置２２が配置されており、用紙１０に対してトナー画像を転写した後で、中間転写ドラム１３の表面を清掃するようになっている。従って、前記クリーニング装置２２は、常時中間転写ドラム１３に押圧されるものではなく、用紙１０にトナー画像を転写する動作にタイミングを合わせて清掃が行われるように、中間転写ドラム１３に対して図示外のリトラクト機構を介して支持される。尚、前記クリーニング装置２２は、中間転写ドラム１３から用紙１０に対してトナー画像を転写させるための転写ロール１４と同期させる状態で、中間転写ドラム１３に対して接することが出来るように構成するなどの制御手段を用いると、各機構の制御を簡素化させることが出来る。
【００１６】
更に、本実施の形態において、用紙搬送系１５は、装置本体の下部に給紙トレイ２５を配置し、前記給紙トレイ２５に対して配置する給紙ローラ２６を用いて、用紙１０を用紙搬送路２４に向けて送り出す手段を構成している。また、前記給紙トレイ２５からの給紙部（給紙ローラ２６）と画像転写部との間に、用紙整合装置（図示せず）を配置して、用紙１０を整合させる状態で画像転写部に向けて送り出し、画像の転写動作の間は中間転写ドラム１３の速度に同期させて用紙１０を搬送する構成になっている。そして、用紙搬送路２４に沿って用紙１０を搬送する途中で中間転写ドラム１３からトナー画像を転写し、定着装置２７を通して定着したカラープリントを、排出トレイ（図示せず）に向けて排出させるようにしている。
【００１７】
次に、本実施の形態で用いられる中間転写ドラム１３及び転写ロール１４について詳細に説明する。
前記感光体ドラム１２に対応させて配置する中間転写ドラム１３は、特に図３のように、基体３１上に、カーボンやイオンを分散させて１０^５〜１０^１２Ω、好ましくは１０^５〜１０^１０Ω程度に抵抗調整された弾性層３２を設け、その上層にカーボンを分散させて１０^５〜１０^１２Ω、好ましくは１０^５〜１０^１０Ω程度に抵抗調整されたベルト層３３を設け、さらにベルト層３３に対して必要ならフッ素などのコート層３４を設ける構成になっている。
【００１８】
本実施の形態では、例えば弾性層３２として発泡ウレタン層、ベルト層３３としてウレタンゴム、コート層３４としてフッ素コートが用いられている。
ここで、前記積層の全体の抵抗値としては、１０^５〜１０^１２Ω、好ましくは１０^５〜１０^１０Ω程度である。また、前記積層全体での硬度がアスカーＣ硬度で２０度以下であり、好ましくは１０〜１５度になるように構成される。尚、本実施の形態において、積層全体での硬度がアスカーＣ硬度で２０度以下であるためには、弾性層３２自体の硬度がアスカーＣ硬度で１５度以下であることが確認されている。
【００１９】
そして、積層全体での硬度がアスカーＣ硬度で２０度以下であるという要件は以下の実験にて確認されたものである。
すなわち、図５（ａ）に示すように、例えば中間転写ドラム１３に対して転写ロール１４を一定の押圧力（例えば片側荷重１．５ｋｇ）で押圧させ、中間転写ドラム１３の硬度を変化させながら剥離する最大電流値を測定したところ、最適な電流値は５〜１０μＡということが実験的に分かっており、しかも、剥離は電流値をアップさせればさせるほど悪化していくことを考慮し、余裕を見て１５〜２０μＡまで電流値をかけても剥離する硬度が２０度以下であることが確認された。
【００２０】
また、前記中間転写ドラム１３に対して接離可能な転写ロール１４は、少なくとも中間転写ドラム１３より硬いもので、押圧した時の歪みが少ないものが好ましい。本実施の形態ではＳＵＳの金属ロールを用いている。押圧力は、片側で１．５ｋｇ以上、好ましくは２．０ｋｇ以上がよい。駆動は押圧したときに中間転写ドラム１３に従動するようにしてある。
【００２１】
ここで、転写ロール１４の押圧力が片側で１．５ｋｇ以上、好ましくは２．０ｋｇ以上がよいという要件は以下の実験にて確認されたものである。
すなわち、図５（ｂ）に示すように、例えば硬度が一定（アスカーＣ硬度１５度）の中間転写ドラム１３に対して本実施の形態に係る転写ロール１４の押圧力を変化させながら剥離する最大電流値を測定したところ、余裕を見て１５〜２０μＡまで電流値をかけても剥離する転写ロール１４の押圧力が片側で１．５ｋｇ以上であることが確認された。
【００２２】
従って、本実施の形態の第二転写部では、図４に示すように、柔らかい中間転写ドラム１３側に転写ロール１４が食い込むような形となり、この転写ニップ形状は用紙が中間転写ドラム１３から離れていくような形状になっているため、このような転写ニップ域に用紙（図示せず）が突入すると、薄紙等の用紙１０であっても図中矢印方向に向かって安定的に強制剥離される。
それゆえ、本実施の形態によれば、中間転写ドラム１３の積層のアスカーＣ硬度を２０度以下にし、中間転写ドラム１３よりも転写ロール１４の硬度を硬く（高く）することで、薄紙も無理なく剥離できることが確認された。
【００２３】
◎実施の形態２
図６（ａ）は実施の形態２に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態１と略同様であるが、中間転写ドラム１３に対する転写ロール１４の押圧方向が実施の形態１と異なるものになっている。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、実施の形態１では、図６（ｂ）に示すように、中間転写ドラム１３に対する転写ロール１４の押圧方向（移動方向）ｍは、中間転写ドラム１３の中心Ｏに向かうような構成になっている。
これに対して、本実施の形態では、特に図７に示すように、中間転写ドラム１３に対する転写ロール１４の押圧方向（移動方向）ｍは、中間転写ドラム１３と離間時の転写ロール１４との中心間線Ｌ１より用紙の搬送方向下流側に移動するように規定されており、転写ロール１４圧接時の転写ロール１４の中心を通る前記Ｌ１と平行な線Ｌ２は、Ｌ１に対してギャップδだけ偏位するようになっている。尚、前記押圧方向ｍが中間転写ドラム１３と圧接時の転写ロール１４との中心間線より用紙の搬送方向下流側に移動するように規定されており、中間転写ドラムの中心Ｏには向かわないように設定されている。
【００２４】
従って、本実施の形態にあっては、中間転写ドラム１３と転写ロール１４との間の転写ニップ形状は、図７に示すように、実施の形態１に比べて、転写ニップ域の用紙排出部側の食い込みが大きくなり、その分、転写ニップ域の用紙排出部側からの用紙の排出方向は、中間転写ドラム１３からより離れる方向に設定されることになり、実施の形態１よりも更に用紙の剥離性能が向上する。
【００２５】
◎実施の形態３
図８は実施の形態３に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態２と略同様であるが、転写ロール１４の駆動方式が実施の形態２と異るものになっている。尚、実施の形態２と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、実施の形態２では、転写ロール１４は中間転写ドラム１３に従動する方式であった。
これに対し、本実施の形態では、転写ロール１４は別駆動源４０にて回転駆動せしめられるものであり、この駆動源４０は、少なくとも中間転写ドラム１３に押圧するよりも早いタイミングで転写ロール１４を回転しながら押圧するようになっている。
更に、本実施の形態では、駆動源４０は、転写ロール１４の回転速度を可変設定し得るものであり、例えば中間転写ドラム１３の回転速度ｖ１よりも若干速めの速度ｖ２になるように設定したものである。
【００２６】
このようにすることにより、中間転写ドラム１３と転写ロール１４との間の転写ニップ形状は、図９に示すように、実施の形態２に比べて、転写ニップ域の用紙排出部側の食い込みが更に大きくなり、その分、転写ニップ域の用紙排出部側からの用紙の排出方向は、中間転写ドラム１３からより離れる方向に設定されることになり、実施の形態２よりも更に用紙の剥離性能が向上し、薄紙の剥離も容易になる。
更に、本実施の形態にあっては、転写ロール１４が中間転写ドラム１３に押圧するときの負荷による中間転写ドラム１３の速度変動が少なく、その分、安定した良好な画像が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中間転写ドラム及び転写ロールの硬度関係や、転写ロールの押圧方向、駆動方式を工夫することで、二次転写部でコロトロンなどの剥離補助手段を不要とする構成にしたため、以下のような従来機器に比べて優れた効果を奏する。
▲１▼ 従来のような剥離補助手段が無くても、用紙剥離性の性能が落ちることなく安定した良好な画像が得られる。
▲２▼ 従来のようなコロトロン等の剥離補助手段が不必要なので、従来のようなオゾン発生が最小限に抑えられ、しかも、用紙が含水して低抵抗になってもバイアスリークによる画質欠陥のない良好な画像が得られる。
▲３▼ 従来のような剥離補助手段が不必要なので、剥離補助手段やそれに伴う付属品などにかかる費用が一切かからず大幅なコストダウンとなる。
▲４▼ 中間転写ドラムの硬度を柔らかく設定し、転写ロールの硬度をそれよりも高く設定するようにしたことで、二次転写部でのニップ不良が無く、しかも、転写ニップ域での応力集中による画像の中抜けが起こりにくくなり、その分、安定した良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の概要を示す説明図である。
【図３】実施の形態１で用いられる中間転写ドラムの詳細を示す説明図である。
【図４】実施の形態１における二次転写域の拡大説明図である。
【図５】（ａ）は中間転写ドラムの硬度と二次転写電流値との関係を示すグラフ図、（ｂ）は転写ロールの押圧力の片側荷重と二次転写電流値との関係を示すグラフ図である。
【図６】（ａ）は実施の形態２に係る画像形成装置の要部を示す説明図、（ｂ）は実施の形態１に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図７】実施の形態２における二次転写域の拡大説明図である。
【図８】実施の形態３に係る画像形成装置の要部を示す説明図である。
【図９】実施の形態３における二次転写域の拡大説明図である。
【符号の説明】
１…中間転写ドラム，１ａ…基体，１ｂ…弾性層，２…転写ロール，３…記録材，４…駆動源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer, and more particularly, to an image forming apparatus such as a paper for transferring an unfixed toner image formed on an image carrier such as a photosensitive drum via an intermediate transfer drum. The present invention relates to an improvement in an image forming apparatus that transfers a recording material to a recording material.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a multicolor image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser printer, a developing device in which a plurality of toners of different colors are stored in an image carrier such as a photosensitive drum is arranged. The operation of transferring (primary transfer) to the intermediate transfer drum is repeated each time a color toner image of color is formed, and the color toner images of all colors are transferred to the intermediate transfer drum in a superimposed manner, and then collectively transferred to paper (secondary transfer). Transfer) to create a color print is known.
In this type of image forming apparatus, a non-contacting charge removing means and a sheet peeling assisting means such as a chute are provided on an intermediate transfer drum for removing electricity from a charged sheet downstream of the secondary transfer unit, and the sheet is peeled off. I was letting it. In many cases, a corotron is used as the static elimination means.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it has been very difficult to remove charged paper (especially thin paper) without using the above-described peeling assisting means.
However, when the above-described peeling assisting means is used, particularly, in a situation where the resistance value of the paper is reduced in a high-temperature and high-humidity environment, the bias current necessary for the secondary transfer flows into the peeling assisting means. and Mai, the technical problem that the image quality defects due to bias leakage occurs was observed. Further, as long as corotron is used as the separation assisting means, ozone generation is inevitable. Further, an increase in cost due to the use of the separation assisting means is inevitable.
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above technical problems, and it is intended to reliably peel off a recording material without using a peeling assisting means such as a corotron, and to use a peeling assisting means. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of effectively preventing various defects such as accompanying image quality defects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is , as shown in FIG. 1A, the basic structure of the present invention is to collectively transfer an intermediate transfer drum 1 for transferring and holding a toner image from an image carrier and a toner image on the intermediate transfer drum 1. In the image forming apparatus including the transfer roll 2 for transferring the recording medium 3 to the recording material 3, the intermediate transfer drum 1 is formed of a laminate including at least an elastic layer 1b on a base 1a, and the hardness of the transfer roll 2 is reduced. At least the hardness of the intermediate transfer drum 1 is set higher.
[0006]
In such technical means, the present invention is directed to a device provided with the intermediate transfer drum 1 and the transfer roll 2, and is usually used as a device for forming a color image. You may use it as a thing to do.
In the type of forming a color image, in a mode in which each color component image is sequentially transferred from the image carrier to the intermediate transfer drum 1, the image on the intermediate transfer drum 1 is not transferred at a time other than the secondary transfer step. Since the image passes through the next transfer site, it is necessary to design the image on the intermediate transfer drum 1 so as not to be destroyed by the transfer roll 2.
For example, the transfer roll 2 is constantly pressed against the intermediate transfer drum 1, but the transfer of the image on the intermediate transfer drum 1 to the transfer roll 2 side is avoided by cutting the transfer electric field in other than the secondary transfer process. Although no problem by equally appropriately selected to be, from the viewpoint of surely avoiding the destruction of the image on the intermediate transfer drum 1, pressing place the transfer roll 2 only the intermediate transfer drum 1 during the secondary transfer process Preferably, the transfer roll 2 is configured to be able to freely contact and separate from the intermediate transfer drum 1 so as to be able to do so.
These points are the same for the inventions of FIGS. 1B and 1C.
[0007]
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the hardness of the entire lamination of the intermediate transfer drum 1 is 20 degrees or less in Asker C hardness.
Here, the limit value of the hardness of 20 degrees means a value necessary for obtaining an optimum nip shape, nip pressure and secondary transfer current in a transfer nip area between the transfer roll 2 and the transfer roller 2.
In addition, the fact that the hardness of the entire stack of the intermediate transfer drum 1 is 20 degrees or less in Asker C hardness means that, when focusing on the elastic layer 1b, the hardness of the elastic layer 1b is 15 degrees or less in Asker C hardness. It is equivalent.
[0008]
In the present invention , as shown in FIG. 1B, an intermediate transfer drum 1 for transferring and holding a toner image from an image carrier and a toner image on the intermediate transfer drum 1 are collectively recorded on a recording material 3. In the image forming apparatus, the intermediate transfer drum 1 is composed of a laminate including at least an elastic layer 1b on a substrate 1a, and the transfer roll 2 has a hardness of at least the intermediate transfer drum 1. The hardness is set to be higher than the hardness (corresponding to the basic configuration of the present invention), and the pressing direction m of the transfer roll 2 against the intermediate transfer drum 1 is determined by the center line L between the intermediate transfer drum 1 and the transfer roll 2. It is characterized by being displaced downstream in the transport direction.
[0009]
Further , as shown in FIG. 1C, another aspect of the present invention is to collectively transfer the toner image from the image carrier to the intermediate transfer drum 1 and the toner image on the intermediate transfer drum 1. In the image forming apparatus, the intermediate transfer drum 1 is formed of a laminate including at least an elastic layer 1b on a base 1a, and the transfer roll 2 has a hardness of at least The hardness of the intermediate transfer drum 1 is set higher than that of the intermediate transfer drum 1 (corresponding to the basic configuration of the present invention), and the transfer roll 2 is driven separately from the intermediate transfer drum 1 so that the peripheral speed v2 is higher than the peripheral speed v1 of the intermediate transfer drum 1. It is characterized by being. In the drawing, reference numeral 4 denotes a drive source of the transfer roll 2.
[0010]
1C, in the type in which the transfer roll 2 can be freely moved toward and away from the intermediate transfer drum 1, from the viewpoint of minimizing the load at the time of pressing the transfer roll 2, the transfer roll 2 Is preferably driven separately from the intermediate transfer drum 1, and is driven at least at a timing earlier than contact with the intermediate transfer drum 1.
[0011]
Next, the operation of the above technical means will be described.
In the basic configuration of the invention shown in FIG. 1 (a), the transfer roll 2 at the secondary transfer nip region bite into the intermediate transfer drum 1 having an elastic layer 1b, force separating the recording material 3 by the bite shape.
Further, in the invention shown in FIG. 1B, the transfer roll 2 bites into the intermediate transfer drum 1 having the elastic layer 1b in the secondary transfer nip area, and regulates the pressing direction of the transfer roll 2 so that the transfer is performed. The biting shape of the roll 2 is shifted to the downstream side in the transport direction of the recording material 3, and the recording material 3 is forcibly peeled off by the biting shape.
Further, in the invention shown in FIG. 1 (c), the transfer roll 2 bites into the intermediate transfer drum 1 having the elastic layer 1b in the secondary transfer nip area, and regulates the peripheral speed of the transfer roll 2 so that the transfer is performed. The biting shape of the roll 2 is shifted to the downstream side in the transport direction of the recording material 3, and the recording material 3 is forcibly peeled off by the biting shape.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings . The first embodiment shows an embodiment based on the basic configuration of the present invention (see FIG. 1A).
◎ Embodiment 1
FIG. 2 is a drawing schematically showing the overall configuration of a color image forming apparatus to which the present invention is applied.
The image forming apparatus 11 shown in FIG. 2 is configured as a color printer, and sequentially transfers (primary transfer) a photosensitive drum 12 for forming a toner image and a toner image formed on the photosensitive drum 12, and An intermediate transfer drum 13 that carries color toner images of different colors, a transfer roll 14 that collectively transfers the toner image on the intermediate transfer drum 13 onto a sheet 10, and a sheet transport system 15 that transports the sheet 10 are appropriately combined. It is a thing.

[0013]
In the present embodiment, the image forming apparatus 11 includes a writing device 17 for writing an electrostatic latent image by a laser beam around the photosensitive drum 12, a charger 18 for charging the photosensitive drum 12, A developing device 19 for developing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 with a predetermined color toner and a cleaning device 20 for removing residual toner on the photosensitive drum 12 are arranged.
After the photosensitive drum 12 is uniformly charged by the discharge of the charger 18, the laser beam output from the writing device 17 is written via the mirror 21 to form an electrostatic latent image. The toner is supplied from the developing device 19 to the electrostatic latent image to be visualized as a toner image, and the toner image is transferred to the intermediate transfer drum 13.
The developing device 19 disposed with respect to the photosensitive drum 12 is provided with developing devices K (black), Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) of four colors rotatably. Any one of the developing units is arranged to face the photosensitive drum 12 in accordance with the color information of the image input to the device 17, and one color toner is supplied from the selected developing unit, so that a specific color component is provided. Is formed so as to form a color toner image corresponding to.
[0014]
The first transfer for transferring the toner image on the photosensitive drum 12 to the intermediate transfer drum 13 is performed by applying a bias having a polarity opposite to that of the toner to the base 31 (see FIG. 3) of the intermediate transfer drum 13.
This operation is repeated a plurality of times to form toner images of a plurality of colors on the intermediate transfer drum 13. The second transfer for transferring the toner image superimposed on the intermediate transfer drum 13 onto the sheet 10 is performed by applying a bias having a polarity opposite to that of the toner to the transfer roll 14.
In the present embodiment, the transfer roll 14 is supported so as to be able to freely contact and separate from the intermediate transfer drum 13 by a contact and separation mechanism (not shown), and transfers the toner image on the intermediate transfer drum 13 to the paper 10. Only in this case, the toner image is pressed toward the intermediate transfer drum 13 and exerts an effect of transferring a toner image to the paper 10 by applying a transfer bias.
[0015]
A cleaning device 22 is disposed downstream of the transfer roll 14 and upstream of the primary transfer portion with respect to the intermediate transfer drum 13. 13 is to be cleaned. Therefore, the cleaning device 22 is not pressed against the intermediate transfer drum 13 at all times, and is illustrated with respect to the intermediate transfer drum 13 so that the cleaning is performed in synchronization with the operation of transferring the toner image onto the paper 10. Supported via an external retract mechanism. The cleaning device 22 is configured to be able to contact the intermediate transfer drum 13 in a state where the cleaning device 22 is synchronized with a transfer roll 14 for transferring a toner image from the intermediate transfer drum 13 to the sheet 10. By using the control means, the control of each mechanism can be simplified.
[0016]
Further, in the present embodiment, the paper transport system 15 arranges a paper feed tray 25 at the lower portion of the apparatus main body, and transports the paper 10 by using a paper feed roller 26 disposed with respect to the paper feed tray 25. It constitutes means for sending out toward the road 24. Further, a paper aligning device (not shown) is arranged between a paper feed unit (paper feed roller 26) from the paper feed tray 25 and the image transfer unit, and the image transfer unit is aligned with the paper 10. , And transports the paper 10 in synchronization with the speed of the intermediate transfer drum 13 during the image transfer operation. Then, the toner image is transferred from the intermediate transfer drum 13 while the paper 10 is transported along the paper transport path 24, and the color print fixed through the fixing device 27 is discharged to a discharge tray (not shown). I have to.
[0017]
Next, the intermediate transfer drum 13 and the transfer roll 14 used in the present embodiment will be described in detail.
The intermediate transfer drum 13 to place in correspondence to the photosensitive drum 12, especially as shown in FIG. 3, on a substrate 31, by dispersing carbon or ion ¹⁰ 5 ^{to 10 12} Omega, preferably ¹⁰ 5 ^{to 10 10} the elastic layer 32 which is the resistance adjusted to about Omega provided, to disperse the carbon with ¹⁰ 5 ^{to 10 12} Omega, preferably at ¹⁰ 5 ^{to 10 10} Omega about the resistance adjusted belt layer 33 provided thereon, further belt If necessary, a coating layer 34 such as fluorine is provided on the layer 33.
[0018]
In the present embodiment, for example, a foamed urethane layer is used as the elastic layer 32, urethane rubber is used as the belt layer 33, and a fluorine coat is used as the coat layer 34.
Here, the overall resistance value of the laminate is about 10 ⁵ to 10 ¹² Ω, and preferably about 10 ⁵ to 10 ¹⁰ Ω. Further, the hardness of the entire lamination is 20 degrees or less in Asker C hardness, preferably 10 to 15 degrees. In the present embodiment, it is confirmed that the hardness of the elastic layer 32 itself is 15 degrees or less in Asker C hardness in order for the hardness of the entire layer to be 20 degrees or less in Asker C hardness.
[0019]
The requirement that the hardness of the entire laminate be 20 degrees or less in Asker C hardness has been confirmed by the following experiment.
That is, as shown in FIG. 5A, for example, the transfer roll 14 is pressed against the intermediate transfer drum 13 with a constant pressing force (for example, a load on one side is 1.5 kg) to change the hardness of the intermediate transfer drum 13. When the maximum current value for peeling was measured, it was experimentally found that the optimum current value was 5 to 10 μA, and in consideration of the fact that the peeling became worse as the current value was increased, With a margin, it was confirmed that the peeling hardness was 20 degrees or less even when a current value was applied to 15 to 20 μA.
[0020]
It is preferable that the transfer roll 14 that can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer drum 13 is at least harder than the intermediate transfer drum 13 and has less distortion when pressed. In this embodiment, a SUS metal roll is used. The pressing force is 1.5 kg or more on one side, preferably 2.0 kg or more. The drive is driven by the intermediate transfer drum 13 when pressed.
[0021]
Here, the requirement that the pressing force of the transfer roll 14 be 1.5 kg or more, preferably 2.0 kg or more on one side has been confirmed by the following experiment.
That is, as shown in FIG. 5B, for example, a maximum peeling force is applied to the intermediate transfer drum 13 having a constant hardness (Asker C hardness of 15 degrees) while changing the pressing force of the transfer roll 14 according to the present embodiment. When the current value was measured, it was confirmed that the pressing force of the transfer roll 14 to be peeled off was 1.5 kg or more on one side even when the current value was applied to 15 to 20 μA with a margin.
[0022]
Therefore, in the second transfer portion of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the transfer roll 14 is formed so as to bite into the soft intermediate transfer drum 13 side. When a sheet (not shown) enters such a transfer nip area, even the sheet 10 such as a thin sheet is stably forcibly peeled in the direction of the arrow in the figure. You.
Therefore, according to the present embodiment, by setting the Asker C hardness of the stack of the intermediate transfer drum 13 to 20 degrees or less and making the hardness of the transfer roll 14 harder (higher) than that of the intermediate transfer drum 13, thin paper is impossible. It was confirmed that the film could be peeled off without any problem.
[0023]
◎ Embodiment 2
FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating a main part of the image forming apparatus according to the second embodiment.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but the direction in which the transfer roll 14 is pressed against the intermediate transfer drum 13 is different from that of the first embodiment. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 6B, the pressing direction (moving direction) m of the transfer roll 14 against the intermediate transfer drum 13 is directed to the center O of the intermediate transfer drum 13. ing.
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 7 in particular, the pressing direction (moving direction) m of the transfer roll 14 against the intermediate transfer drum 13 is different from that between the intermediate transfer drum 13 and the transfer roll 14 at the time of separation. A line L2 parallel to L1 passing through the center of the transfer roll 14 when the transfer roll 14 is pressed is defined by a gap δ with respect to L1. It is eccentric. The pressing direction m is defined so as to move downstream from the center line between the intermediate transfer drum 13 and the transfer roll 14 when pressed against the intermediate transfer drum 13 and does not face the center O of the intermediate transfer drum. It is set as follows.
[0024]
Therefore, in the present embodiment, the shape of the transfer nip between the intermediate transfer drum 13 and the transfer roll 14 is smaller than that of the first embodiment, As a result, the discharge direction of the paper from the paper discharge unit side of the transfer nip area is set to a direction further away from the intermediate transfer drum 13, and the paper is further discharged compared to the first embodiment. Peeling performance is improved.
[0025]
◎ Embodiment 3
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a main part of the image forming apparatus according to the third embodiment.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the second embodiment, but the driving method of the transfer roll 14 is different from that of the second embodiment. Note that components similar to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
That is, in the second embodiment, the transfer roll 14 is driven by the intermediate transfer drum 13.
On the other hand, in the present embodiment, the transfer roll 14 is driven to rotate by a separate drive source 40, and the drive source 40 transmits the transfer roll 14 at least earlier than when the transfer roll 14 is pressed against the intermediate transfer drum 13. Is pressed while rotating.
Further, in the present embodiment, the drive source 40 can variably set the rotation speed of the transfer roll 14, and is set, for example, to be a speed v2 slightly higher than the rotation speed v1 of the intermediate transfer drum 13. Things.
[0026]
By doing so, the shape of the transfer nip between the intermediate transfer drum 13 and the transfer roll 14 is smaller than that of the second embodiment, as shown in FIG. Accordingly, the direction in which the paper is discharged from the paper discharge unit side of the transfer nip area is set to a direction further away from the intermediate transfer drum 13, and the paper peeling performance is further improved compared to the second embodiment. but improved, thin paper peeling also becomes easy.
Furthermore, in the present embodiment, the transfer roller 14 is small speed fluctuation of the intermediate transfer drum 13 due to the load at the time of pressing the intermediate transfer drum 13, correspondingly, stable and good images are acquired.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by devising the hardness relationship between the intermediate transfer drum and the transfer roll, the pressing direction of the transfer roll, and the driving method, a separation assisting unit such as a corotron is not required in the secondary transfer unit. With such a configuration, excellent effects are obtained as compared with the following conventional devices.
{Circle around (1)} Even without the conventional peeling assisting means, a stable and good image can be obtained without deteriorating the paper peeling performance.
{Circle around (2)} Since the conventional separation assisting means such as corotron is not required, the generation of ozone as in the conventional case can be minimized. No good image is obtained.
{Circle around (3)} Since the conventional peeling assisting means is unnecessary, there is no cost for the peeling assisting means and the accompanying accessories, so that the cost is greatly reduced.
(4) By setting the hardness of the intermediate transfer drum to be soft and the hardness of the transfer roll to be higher than that, there is no nip failure in the secondary transfer part and stress concentration in the transfer nip area. Is less likely to occur in the image, and a stable and good image is obtained accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1C are explanatory diagrams showing an outline of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline of a first embodiment of an image forming apparatus to which the present invention has been applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing details of an intermediate transfer drum used in the first embodiment.
FIG. 4 is an enlarged explanatory diagram of a secondary transfer area according to the first embodiment.
5A is a graph showing the relationship between the hardness of the intermediate transfer drum and the secondary transfer current value, and FIG. 5B shows the relationship between the one-sided load of the transfer roll pressing force and the secondary transfer current value. FIG.
FIG. 6A is an explanatory diagram illustrating a main part of the image forming apparatus according to the second embodiment, and FIG. 6B is an explanatory diagram illustrating a main part of the image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 7 is an enlarged explanatory diagram of a secondary transfer area according to the second embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a main part of an image forming apparatus according to a third embodiment;
FIG. 9 is an enlarged explanatory diagram of a secondary transfer area according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Intermediate transfer drum, 1a ... Substrate, 1b ... Elastic layer, 2 ... Transfer roll, 3 ... Recording material, 4 ... Drive source

Claims

An intermediate transfer drum (1) for transferring and holding a toner image from an image carrier, and a transfer roll (2) for transferring the toner image on the intermediate transfer drum (1) to a recording material (3) at a time In the image forming apparatus comprising:
The intermediate transfer drum (1) is formed of a laminate including at least an elastic layer (1b) on a substrate (1a), and the hardness of the transfer roll (2) is set to be at least higher than the hardness of the intermediate transfer drum (1). Yes,
The pressing direction (m) of the transfer roll (2) against the intermediate transfer drum (1) is downstream of the center line (L) between the intermediate transfer drum (1) and the transfer roll (2) in the transport direction of the recording material (3). An image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus is deviated from the image forming apparatus.

An intermediate transfer drum (1) for transferring and holding a toner image from an image carrier, and a transfer roll (2) for transferring the toner image on the intermediate transfer drum (1) to a recording material (3) at a time In the image forming apparatus comprising:
The intermediate transfer drum (1) is formed of a laminate including at least an elastic layer (1b) on a substrate (1a), and the hardness of the transfer roll (2) is set to be at least higher than the hardness of the intermediate transfer drum (1). Yes,
An image forming apparatus, wherein the transfer roll (2) is driven separately from the intermediate transfer drum (1) and has a peripheral speed higher than the peripheral speed of the intermediate transfer drum (1).

The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the transfer roll (2) is freely movable toward and away from the intermediate transfer drum (1).
An image forming apparatus characterized in that the transfer roll (2) is driven separately from the intermediate transfer drum (1), and is driven at least at a timing earlier than contact with the intermediate transfer drum (1).