JP4074229B2 - Color image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像を形成するための、感光体としてシート状の画像記録媒体から画像を中間転写媒体を介して、用紙に転写するようにした、カラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
用紙などの画像形成媒体(被転写材)上にカラー画像を形成する画像形成方法には種々の方法がある。例えば、感光ドラム上に静電気の画像(静電潜像)を形成しトナーによって可視化し用紙に転写する電子写真方式、インキ滴を直接用紙に吹き付けて画像を形成するインクジェット方式や感光発色色材に画像露光し記録する銀塩写真方式などが知られている。電子写真方式を用いた印字装置には、次のようなものがある。即ち、1つは、ドラム状の1つの感光体を有し、カラー画像形成用3原色としての黄、マゼンタ、シアン(および、必要に応じて黒)のうちの1色のトナー像を前記感光体に形成して用紙に転写し、この工程を各色について3回(又は4回)繰り返す1感光体順次転写方式である。また、単色トナー画像を形成する単色画像形成ユニットの4ユニット(黒と3原色分)を用紙搬送方向に並べ各ユニットによって順次1枚の用紙上に単色画像を重ね合わせてこの用紙上に複合カラー画像を形成するタンデム方式がある。さらに、感光体の周囲に3原色分の画像形成手段を配置し、それらの画像形成手段で感光体表面に複数の単色画像を順次重ね合わせ、これにより感光体上にカラー画像形成し、このカラー画像を一度に用紙に転写する一括転写方式もある。
【0003】
前記一括転写方式の画像形成速度は、前記1感光体順次転写方式に比べると、感光体の回転表面速度が同一である場合、3〜4倍早いカラー画像形成速度を達成することが可能である。また、この一括転写方式を、前記タンデム方式と比較した場合、以下のようにいえる。すなわち、一括転写方式もタンデム方式も、ともに高速カラー画像形成に適している。そして、一般に、複数の用紙はそれぞれが様々な機械特性を有し、これに起因して転写位置に僅かなばらつきが生じやすい。このため、タンデム方式では、各単色画像の重ね合せ精度を高精度に保つことが困難である。これに対し、前記一括転写方式は、単一の感光体の表面で先ず単色画像を重ね合わせるものであるため、タンデム方式に比べ、重ね合わせ精度は比較的良好であるという利点を有している。しかし、この一括転写方式においては、2色目以降の画像を作像するために、既にある色のトナー画像が表面に形成されている感光体に2色目以降の画像を形成するための照射光を照射する(多重露光)。現在、電子写真方式で主流を占めている乾式トナーは、粒径が大きく(7〜13μm)且つ熱定着前のトナーであるため透光性が悪い。これにより、1色目の画像が2色目以降の画像を作るための照射光に対する陰となり、静電潜像が十分に形成されずに、高画質カラー画像を得られないという欠点がある。この欠点を打破し、高速画像形成と高画質画像形成の両面を達成しうる方式として液体現像剤を用いる湿式電子写真方式が研究、開発されつつある。そのメリットのひとつは、トナーとしてサブミクロンサイズの極めて小さな粒径のものを用いたところにある。つまり、このような小粒径のトナーの液体現像剤を利用したので、前述のような大粒径の乾式トナーを用いたときのような多重露光した時の問題が解決される。
【0004】
更に、液体現像剤を用いた湿式電子写真方式のカラー画像形成装置の利点としては、以下のようなものがある。つまり、少量のトナーで十分な画像濃度が得られ経済的であり、印刷並の質感を実現できる。また比較的低温で用紙に定着できるために省エネルギー化が可能である。
【0005】
以上説明してきた一括転写方式では、1つの感光体の表面に複数の色による複合カラー画像が作成されている。このカラー画像を、感光体に圧接し、表面がゴム層にて形成された、中間転写媒体に転写する。その後、搬送されてくる用紙に中間転写媒体の表面のカラー画像を転写する転写工程をとる。この転写工程をとる目的は、以下の通りである。つまり、カラー画像が転写される用紙の種類にかかわらず、良好なカラー画像を得るためである。さらには、溶媒成分と画材であるトナーとが混在する液体トナーにより、感光体の表面に形成されたカラー画像中に含まれる、溶媒成分を可及的に蒸発させ、用紙に転写されるカラー画像中にできるだけ溶媒成分が無く、トナー成分のみとするためである。
【0006】
また、かような一括転写方式(多重露光によるカラー画像形成方式)の装置においては、感光ドラム(画像記録媒体)の周囲に帯電器、露光器、現像器からなる画像形成手段(ユニット)をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色分について配置するため、感光ドラムの直径が大径となるのが避けられない。
【0007】
大径の感光ドラムの場合、感光ドラムの交換作業が煩雑であったり、高コストになってしまうなどの弊害が伴うことがある。このため、感光体として、シート状感光体を感光ドラム用の素管に巻きつけるという構造の感光ドラム(画像記録媒体)を採用することが一般的である。このようなシート感光体を用いる場合、感光層の寿命に達したらシート感光体のみを交換すればよいし、感光ドラム用の素管の内部に送り出し、巻き取り機構を備えさせておくことにより、自動的に、シート感光体の使用部分を未使用部分にずらす交換作業を行うことも可能である。また、大径であるがゆえに高価である前記素管を交換することも無くきわめて経済的である。
【0008】
一方、液体トナーを用いたカラー画像形成装置においては、感光ドラムと中間転写媒体とは、その間でのカラー画像の転写を良好に行うために、1〜4kg/cm程度の線荷重で互いに押し当てられている。また、2〜3%程度感光ドラムの表面速度が中間転写媒体のそれよりも速くなるように設定されている。このため、感光ドラムにおける素管の表面にまきつけられたシート感光体は、中間転写媒体への転写工程において、常に中間転写媒体より接線力を受けていることになる。
【0009】
先に説明したとおり、感光体の寿命は画像形成装置全体としての寿命よりも短く、消耗品として交換を余儀なくされる構成部品である。シート感光体の裏面の全面を接着剤等で前記素管の表面に接着する方式は、シート感光体の面積が小さい場合には実際的に採用可能である。しかし、シート感光体の面積が大きくなったり、長さが長くなった場合には、シート感光体の全面を素管の表面に均一に貼り付けたり、取り外したりする作業が非常に困難である。例えば、新たなシート感光体への交換作業中にこの新たなシート感光体にしわが発生する。また、シート感光体が大形化すると、寿命に達したシート感光体をはがす作業も非常に煩雑になる。
【0010】
このような不具合を解消するため、シート感光体の巻き取り側の端部は、巻き取り用リール端においてテンショナーなどによるシート伸び吸収機構を設けた状態に固定されている。これにより、シート感光体に伸びが発生しても、その伸びは、伸び吸収機構により吸収されるため、中間転写媒体による上述のような圧接破断などの不具合が生じることは抑制される。
【0011】
しかし、上記の構成にも課題はあり、それは以下の通りである。すなわち、中間転写媒体の接線力によるシート感光体の伸びを許容するようにしたので、カラー画像を形成する際に第1番目の色についての露光手段により記録される画像の位置と、その次の色の露光手段により記録される画像の位置とが、シート感光体の伸び分だけずれてしまうことである。
【0012】
すなわち第1番目の露光手段により画像を記録し、次に第2番目の露光手段により画像を記録し、順次これを繰り返し、第n番目の露光手段により記録される位置まで感光ドラムが回転したとする。この場合、当然、シート感光体は中間転写媒体により接線力を受け伸びが発生する。その伸びはシート感光体後端部の伸び吸収機構により吸収される。このために、第n番目の画像位置は、第1番目の画像位置に対して、シート感光体の伸びに匹敵する量だけの位置変化が生じていることとなる。このため、複数の色の画像に重ね合わせ誤差が生じることになる。
【0013】
先にも説明したとおり、カラー画像形成装置ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの基本色の複数の画像を重ね合わせてフルカラー画像を形成している。このために、それぞれの色の重ね合わせ精度が画像品質を高めるための重要なファクターであるのは当然である。しかるに、シート感光体を用いた従来のカラー画像形成装置においては、上記の理由により、シート感光体の伸びによる重ね合わせ誤差が発生し、カラー画像の品質を低下させるという課題を有していた。
【0014】
【特許文献1】
特開2000−347520号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、シート感光体と中間転写媒体を備えたカラー画像形成装置においては、シート感光体に中間転写媒体からの接線力によって伸びが発生するのがさけられない。すなわち、感光体の周囲に複数の色の画像形成手段(画像形成用のユニット)を配列し、シート感光体の表面で各色の画像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置においては、シート感光体の伸びにより画像の重ね合わせ誤差が発生するのが避けられない。そして、各色のずれが、カラー画像に許容される誤差量を超えてしまった場合、画像品質が著しく低下するという課題を抱えていた。
【0016】
本発明は、感光ドラムとして素管にシート感光体を巻きつけたものを用い、シート感光体の表面に形成されたカラー画像を一旦中間転写媒体に転写し、この中間転写媒体からカラー画像を用紙に一括転写するカラー画像形成装置において、シート感光体の伸びが少なく、ひいては、各色の画像重ね合わせ誤差が許容値以下で、画像品質が良好なカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では以下の構成、手段を講じるものとする。すなわち、本発明のカラー画像形成装置は、ドラム状の画像記録媒体であって、素管の外周に、シート感光体を、互いに自由に摺動可能に巻回状態に配設した、画像記録媒体と、前記画像記録媒体の周囲に配設されたそれぞれ異なる色の複数の画像形成用のユニットであって、前記各ユニットは、帯電器、露光器及び現像器を有し、前記画像記録媒体の回転に伴って、その外周面上に、それぞれ異なる色のトナーでの画像を重ね合わせ画像として形成する、複数の画像形成用のユニットと、前記画像記録媒体と圧接した状態で、前記画像記録媒体よりも低速で、互いに向かい合う方向に回転して、この画像記録媒体上の前記重ね合わせ画像が転写される中間転写媒体と、前記中間転写媒体と圧接した状態で互いに向かい合う方向に回転し、両者の間を被転写材を通過させ、この被処理体に前記重ね合わせ画像を定着させる、加圧ローラと、を備え、前記シート感光体がそれよりも低速の前記中間転写媒体との接触部分においてその中間転写媒体から受ける力Fによって伸ばされる、前記複数のユニットの第1番目のものと最後のものにおける露光器同士の、前記画像記録媒体の外周面上の距離Lexp当たりの、伸びΔxが、許容値としての0.04mm以下となるように、前記シート感光体の縦弾性係数Eと、前記シート感光体の前記画像記録媒体の軸線に沿った断面での断面積Aと、を設定したことを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図1〜図3を用いて説明する。
本実施形態では現像剤として液体トナーを用いたカラー画像形成装置を例にとって説明する。
【0019】
画像記録媒体(感光ドラム)1は、基体1-1にシート感光体1-2を巻きつけたものである。シート感光体1-2は、樹脂シートの表面に導電性基体を形成し、その表面に有機系の感光層を設けた多層構成として形成されている。シート感光体1-2の基体への取り付け方法については後述する。
【0020】
この画像記録媒体1の周りには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像手段(ユニット)が、この媒体1の回転方向に沿って順次設けられている。これを以下に説明する。
【0021】
まず、イエローの現像手段について説明する。画像記録媒体1は、周知のコロナ帯電器(もしくはスコロトロン帯電器)としての第1の帯電器2-1によって均一に帯電される。この後、第1のLEDヘッド(LEDプリントヘッド)(露光器)3-1による露光を受け、表面に静電潜像が形成される。しかる後に、液体現像剤を収納する第1の現像装置(現像器)4-1によって静電潜像の可視像化が行われる。(単色のカラー画像形成装置の場合には、静電潜像に付着した液体現像剤(もしくはトナー)は、そのまま転写工程に至り、転写装置5によって用紙に転写される。)次いで、引き続きマゼンタでの現像が行われる。即ち、第2の帯電器2-2と第2のLEDヘッド3−2のレーザ露光で第2の静電潜像を形成し、第2の現像剤(マゼッタ)を収納する第2の現像装置4-2によってこれを現像する。これにより、第2の現像の後には、画像記録媒体1上にイエローとマゼッタの2色のトナー像が重ね合わせ状態に形成されることになる。
【0022】
同様にして、第3、第4の現像(シアン、ブラックの現像)が行われる。つまり、画像記録媒体1上は、4色の画像が重合されてフルカラーのトナー像が形成される。このトナー像は、転写装置5によって用紙9に転写される。つまり、図1からわかるように、中間転写媒体6を介して、用紙9に転写される。
【0023】
画像記録媒体1から中間転写媒体6へ転写させ、さらに中間転写媒体6から用紙9へ転写させるには、それぞれ圧力と熱による転写方式を用いる。そして、画像記録媒体1から中間転写媒体6への転写効率を向上させ、かつ用紙9に液体トナーに含まれる溶媒成分が付着しないようにするため、乾燥ユニット25を設けている。つまり、乾燥ユニット25によって画像記録媒体1の表面のトナー画像から溶媒成分を乾燥除去している。乾燥ユニット25は公知のものであるので、ここでは詳しくは説明しないが、大風量、高速エアを画像記録媒体6に吹きつけ乾燥させることで、溶媒を除去するようにしたものである。このようにして、乾燥ユニット25により画像記録媒体1上でトナー固形成分のみとされたカラー画像は、先ず中間転写媒体6に転写される。先に説明したとおり、転写方式としては圧力と熱による方式を採用している。具体的に述べれば、中間転写媒体6は、基体としてのローラの表面をシリコンゴムからなる転写層により被覆し、且つローラの内部に加熱ヒータを設置して、表面層としてのシリコンゴムを約80〜100℃程度に加熱可能としたものである。この中間転写媒体6を付勢して、1〜4kg/cm程度の線荷重で画像形成媒体1に圧接させる。画像形成媒体1の表面に形成されたトナー画像は、せん断力により剥ぎ取られる形で、中間転写媒体6に転写される。この転写の効率を向上させるため、画像形成媒体1の回転による表面速度よりも、中間転写媒体6の回転による表面速度を、2から3%程度遅くなるように設定している。
【0024】
次に、このようにして画像記録媒体1から中間転写媒体6に転写されたフルカラー画像は、転写装置5によってさらに用紙9に転写される。即ち、加圧ローラは内部の加熱ヒータによって100℃程度に加熱されている。この加圧ローラ7と中間転写媒体6とが互いに圧接している。これらの2つの部材(6,7)間のニップによって搬送される用紙9に、中間転写媒体6上のフルカラーのトナー画が、圧接転写される。これにより、一連のカラー画像形成工程が終了する。
【0025】
次に、図2によって、感光ドラム1における基体1−1とシート感光体1−2についてより詳しく説明する。本実施形態では、長尺状のシート感光体1−2の両端に送り出し機構と巻き取り機構を設けている。つまり、シート感光体1−2の両端をロール状に巻回して、送り出し部1−3と巻き取り部1−4を形成している。さらに、シート感光体1−2の送り出し部1−3,巻き取り部1−4は基体1−1の内部に送り出し、巻き取りできるように回転可能にシャフト6,1−7で軸支されている。そして、シート感光体1−2は、送り出し部1−3から巻き戻し状態に送り出されてスリット1−5を内から外へ設け、図2で左回り方向に基体1−1の外周を被い、今度は逆にスリット1−5を外から内へ抜け前記巻き取り部1−4に至る。
【0026】
前記送り出し機構は、送り出し部1−3を、画像記録媒体1上に、回転可能に支えるシャフト1−6,1−7の回転を拘束するロック機構(図示せず)を設けている。シート感光体1-2を送りだす場合にはこのロック機構をフリーとし、画像形成時にはロックしてシート感光体1-2の送り出しを規制する。
【0027】
一方、前記の巻取り機構1−4においては、前記シャフト1-7にシート感光体1-2の先端側を固定状態に巻きつけ、シャフト1-7を駆動装置(図示せず)で図中左回転させることでシート感光体1-2の巻き取りを実施している。このシャフト1-7にはワンウェイクラッチ(図示せず)を取り付けて、巻き取り方向にのみ回転自在とする。また、このシャフト1-7には、シャフト両端を回転自在に保持するベアリングを介して引っ張りばね1-8によって図中下向きの予荷重(付勢力)を与えておくものとする。これによってシート感光体1-2には常に巻き取り方向にテンションが与えられることにより、基体1-1の外周面の図中左回転方向に沿って引っ張られて、しわなどが無くぴたりと張られた状態が維持される。
【0028】
先に説明したとおり、中間転写媒体6の表面回転速度を、画像記録媒体1の表面回転速度よりも2〜3%遅く設定した。このため、シート感光体1-2は、中間転写媒体6との接触部分において、接線力Fを受けることとなる。この接線力Fによってシート感光体1-2には伸びが発生する。この伸びは、シート感光体1-2の巻き取り部に設けられている引っ張りばね1-8の弾性範囲内で吸収される。このため、シート感光体1-2が中間転写媒体6からの接線力Fを受けながら回転しても、伸びによってシート感光体1−2が撓んでしまったり、撓み部分が中間転写媒体6によって折り曲げられ、ひいては破断してしまうなどの不具合を発生することは極力防がれる。
【0029】
このように、シート感光体1-2の伸びが巻き取り機構で吸収されるとしても、シート感光体1−2自体が延びることにはかわりない。このため、第1番目のLEDヘッド3−1により形成されたシート感光体1-2上の画像位置と、第n番目のLEDヘッドによって形成された画像位置が、シート感光体1-2の伸び分だけずれるのは避けられない。このことを図1,図3を参照してより具体的に説明する。
【0030】
本実施形態において、最も画像位置がずれるのは、第1番目のLEDヘッド3−1による画像位置と、第4番目のLEDヘッド3−4による画像位置であり、これらの第1番目と第4番目の画像位置のずれに着目して、以下に説明する。
【0031】
第1と第4のLEDヘッド3−1,3−4の設置間距離を図1に示すとおりLexpとする。シート感光体1-2は中間転写媒体6の接線力Fにより、シート感光体1−2の送り出し部1-3の固定端FPから、中間転写媒体6の接触点30までの、シート感光体長さに応じた伸びが発生する。図1のように、中間転写媒体6が、感光ドラムの基体(素管)1-1のスリット部1-5に接しているときには、シート感光体1-2にかかる接線力Fは0である。このとき、第1のLEDヘッド3−1により第1色目の画像形成が開始されるとする。シート感光体1-2上には、回転に伴って順次第1−第4の色で画像形成がなされる。図3からわかるように、第1色目(イエロー)で形成した画像の先端が、第4番目のLEDヘッド3−4に到達したとき、この第4番目の色(ブラック)で、既に第1−第3の色で形成した画像に重ねてさらに画像形成が開始される。このときの感光ドラム移動量はLexpであり、シート感光体1-2の送り出し側の固定端FPから中間転写媒体6の接触点30までのシート長さはLexpとなる。上述のように、シート感光体1-2に、中間転写媒体6により接線力Fがかかっているため、伸びΔxが発生することとなる。シート感光体1-2の伸びΔxは、巻き取り機構の引っ張りばね1−8により吸収される。このため、第4番目のLEDヘッド3−4が画像形成を開始するタイミング時には、第1色目の画像の先端が、シート感光体1-2の伸びΔx分だけ、後ろにずれることになる。つまり、第4番目の色の画像は、第1番目の色の画像に、Δxだけずれて重ねられることになる。このΔx分が画像重ねあわせ誤差となる。
【0032】
本実施形態ではこの画像重ね合わせ誤差を以下のようにして抑制している。
【0033】
図3において、シート感光体1-2が、固定端FPから長さLexpの点30において、中間転写媒体6から接線力Fを受け、伸びΔxが生じるとする。この時、この伸びΔxを、許容される画像重ね合わせ誤差XLより小さくなるように、シート感光体1−2に剛性を保有させている。
【0034】
シート感光体1-2を、図4のように、一端を固定端FPとし、他端に中間転写媒体6からの接線力Fに相当する引っ張り力が付加されているモデルを想定する。このときのシート感光体1-2の伸びは以下の式により表される。
Δx=F・Lexp /E・A (1)
ここで、E:縦弾性係数、 A:横断面積である。
【0035】
(1)式を元にして、伸びΔxによる画像重ね合わせ誤差が、許容値より小さくなるようにシート感光体1-2の諸元を決定する。本実施形態ではシート感光体1−2の伸びΔxが0.04mmとなる材質および形状にした。
【0036】
この伸び量設定の根拠は、以下の通りである。一般には、重ね合わせずれの許容値XLは、カラー画像における画像ずれがあまり気にならないレベルとして、0.06〜0.07mmであると言われている。よって、シート感光体の伸びに起因する以外の重ね合わせ誤差を、約0.02mm程度存在するとして設定している。
【0037】
シート感光体1-2の1つの実施例を以下に示す。

Figure 0004074229
(シート感光体の幅を0.35mとするとシート感光体の厚さtは1.8×10−4m (0.18mm)となる。)
【0038】
実際の実施例ではシート感光体1−2の厚さは、容易に入手可能なベースシート厚さから、0.2mmとしている。
【0039】
これによってシート感光体1−2の中間転写媒体6による伸びは0.04mm以下に抑えることが可能となり、ひいては画像重ね合わせ誤差が許容値を超えることがない構成が実現できた。また、ヤング率Eが3.5×10 Pa〜4.5×10 Paの範囲内で変更しても、画像重ね合せ誤差が許容値を超えることがない構成が実現できた。
【0040】
上記(1)式に基づいた場合、上記の伸びを0.04mm以下にするには、シート断面積をいくらにすればいいか、又は、シート厚みをいくらにすればいいかを、図5(a)または(b)に示す。すなわち、図5(a)、(b)においては、ともに、F = 30 N、Lexp=335 mmとし、縦弾性係数をパラメータとしている。パラメータは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(Pl)、アルミニュウムの3種類を用いている。そして、図5(a)は、シート断面積とシート伸びの関係を示している。この図5(a)から、それぞれの材質のとき、つまり、それぞれのパラメータのときに、0.04mm以下とするには、シート断面積をいくらにすればいいかが分かる。また、図5(b)は、シート断面積に代えて、シート厚みを、横軸にとっている。つまり、シート幅を、0.35mに決め、そのときのシート厚みを横軸にとっている。この図5(b)によっても、伸びを、0.04mm以下にするに当たり、シート厚みをいくらにすればいいかが分かる。
【0041】
本発明の実施形態では液体トナーを用いた画像形成プロセスについて説明してきたが、乾式トナーを用いる画像形成プロセスを採用するカラー画像形成装置に本発明を適用できることは明白である。また、シート感光体にかかる接線力が上記本実施形態のような中間転写媒体によるもの以外にも、例えばブレードクリーニングによる感光体クリーナを採用した画像形成装置に代表されるよう他の構成による接続力で伸ばされるものにも適用可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、感光体に中間転写媒体を圧接させ、感光体上の画像を中間転写媒体に転写させるようにしたこの感光体として、シート感光体を採用するカラー画像形成装置において、中間転写媒体の接線力によってシート感光体が伸張しようとても、この伸びを許容範囲内に納めることができ、よって、複数の色の画像を重ね合わせる際に発生する画像間のずれを極力抑制し、実際上問題がない範囲とすることが可能となる。ひいては、画像重ね合わせ精度を高く維持できるために、極めて良好な画質のカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のある実施態様によるカラー画像形成装置の要部の概要構成を示す側面図。
【図2】図1に示す本発明にかかる実施形態のシート感光体保持機構部を説明する部分構成図。
【図3】図1の本発明にかかる実施形態で感光体がLexpだけ回転した場合を説明する説明図。
【図4】本発明にかかるシート感光体の剛性モデルを表す概略説明図。
【図5】ある決められた条件のもとで、伸びを0.04mm以下にするためには、シート感光体の断面積または厚みをいくらにすればいいかを示すグラフ。
【符号の説明】
1 画像記録媒体(感光ドラム)
1−2 シート感光体
2−1〜2−4 帯電器
3−1〜3−4 LED(プリント)ヘッド(露光器)
4−1〜4−4 現像器
6 中間転写媒体
7 加圧ローラ
9 用紙
30 転写ニップ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus for transferring an image from a sheet-like image recording medium as a photoreceptor to a sheet via an intermediate transfer medium for forming a color image.
[0002]
[Prior art]
There are various image forming methods for forming a color image on an image forming medium (transfer material) such as paper. For example, an electrophotographic method in which an electrostatic image (electrostatic latent image) is formed on a photosensitive drum, visualized with toner, and transferred onto paper, an ink jet method in which ink droplets are directly sprayed on paper, and a photosensitive color developing material. A silver salt photographic system in which an image is exposed and recorded is known. Printing apparatuses using an electrophotographic system include the following. That is, one has a drum-shaped photoreceptor, and a toner image of one color of yellow, magenta, and cyan (and black if necessary) as the three primary colors for color image formation is exposed to the photosensitive material. This is a one-photoreceptor sequential transfer system in which the toner is formed on a body and transferred onto paper, and this process is repeated three times (or four times) for each color. Also, four units (black and three primary colors) of a single-color image forming unit that forms a single-color toner image are arranged in the paper transport direction, and each unit sequentially superimposes a single-color image on one sheet of paper to form a composite color on this sheet. There is a tandem method for forming an image. Further, image forming means for three primary colors are arranged around the photoconductor, and a plurality of single-color images are sequentially superimposed on the surface of the photoconductor by these image forming means, thereby forming a color image on the photoconductor. There is also a batch transfer method in which images are transferred onto paper at once.
[0003]
The image formation speed of the batch transfer method can achieve a color image formation speed that is 3 to 4 times faster than the one-photoreceptor sequential transfer method when the rotational surface speed of the photoreceptor is the same. . Further, when this batch transfer method is compared with the tandem method, it can be said as follows. That is, both the batch transfer method and the tandem method are suitable for high-speed color image formation. In general, each of the plurality of sheets has various mechanical characteristics, and due to this, a slight variation in the transfer position tends to occur. For this reason, in the tandem system, it is difficult to maintain the accuracy of superimposing each single color image. On the other hand, since the batch transfer method first superimposes monochromatic images on the surface of a single photoconductor, it has the advantage that the overlay accuracy is relatively good compared to the tandem method. . However, in this batch transfer method, in order to form an image for the second color and thereafter, irradiation light for forming an image for the second color and later is applied to a photoconductor on which a toner image of a certain color is already formed on the surface. Irradiate (multiple exposure). At present, dry toners, which dominate the electrophotographic system, have a large particle size (7 to 13 μm) and have poor translucency because they are toners before heat fixing. As a result, the first color image becomes a shadow for the irradiation light for forming the second and subsequent images, and there is a drawback that a high-quality color image cannot be obtained because the electrostatic latent image is not sufficiently formed. A wet electrophotographic method using a liquid developer is being researched and developed as a method capable of overcoming this drawback and achieving both high-speed image formation and high-quality image formation. One of the merits is that a toner having a very small particle size of submicron size is used. That is, since such a liquid developer of toner having a small particle diameter is used, the problem at the time of multiple exposure as in the case of using a dry toner having a large particle diameter as described above is solved.
[0004]
Further, the advantages of a wet electrophotographic color image forming apparatus using a liquid developer include the following. That is, a sufficient image density can be obtained with a small amount of toner, which is economical and can achieve a texture similar to printing. In addition, energy can be saved because it can be fixed on paper at a relatively low temperature.
[0005]
In the batch transfer method described above, a composite color image of a plurality of colors is created on the surface of one photoconductor. This color image is transferred to an intermediate transfer medium in pressure contact with the photoreceptor and having a rubber layer formed on the surface. Thereafter, a transfer process is performed in which the color image on the surface of the intermediate transfer medium is transferred to the conveyed paper. The purpose of this transfer process is as follows. That is, to obtain a good color image regardless of the type of paper on which the color image is transferred. Furthermore, the liquid image in which the solvent component and the toner as the image material are mixed together causes the solvent component contained in the color image formed on the surface of the photoreceptor to evaporate as much as possible, and is transferred to the paper. This is because there is as little solvent component as possible and only toner component.
[0006]
In such a batch transfer system (color image forming system using multiple exposure), an image forming means (unit) comprising a charger, an exposure unit, and a developing unit is provided around the photosensitive drum (image recording medium). Since the arrangement is made for four colors, magenta, cyan, and black, it is inevitable that the diameter of the photosensitive drum becomes large.
[0007]
In the case of a large-diameter photosensitive drum, there are cases where the replacement work of the photosensitive drum is complicated and there is a problem such as high cost. For this reason, it is common to employ a photosensitive drum (image recording medium) having a structure in which a sheet-shaped photosensitive member is wound around an element tube for a photosensitive drum. When such a sheet photoreceptor is used, it is only necessary to replace the sheet photoreceptor when the life of the photosensitive layer is reached, or the sheet photoreceptor is sent to the inside of the tube for the photosensitive drum and provided with a winding mechanism. It is also possible to automatically perform an exchange operation for shifting the used portion of the sheet photoreceptor to the unused portion. Moreover, it is very economical without replacing the above-mentioned element pipe, which is expensive because of its large diameter.
[0008]
On the other hand, in a color image forming apparatus using liquid toner, the photosensitive drum and the intermediate transfer medium are pressed against each other with a linear load of about 1 to 4 kg / cm in order to transfer the color image therebetween. It has been. Further, the surface speed of the photosensitive drum is set to be about 2 to 3% faster than that of the intermediate transfer medium. For this reason, the sheet photosensitive member wound around the surface of the bare tube of the photosensitive drum always receives a tangential force from the intermediate transfer medium in the transfer process to the intermediate transfer medium.
[0009]
As described above, the life of the photoconductor is shorter than the life of the entire image forming apparatus, and is a component that must be replaced as a consumable. The method of adhering the entire back surface of the sheet photoreceptor to the surface of the raw tube with an adhesive or the like can be practically employed when the area of the sheet photoreceptor is small. However, when the area of the sheet photosensitive member is increased or the length thereof is increased, it is very difficult to uniformly attach or remove the entire surface of the sheet photosensitive member to the surface of the raw tube. For example, a wrinkle is generated in the new sheet photosensitive member during the replacement operation to the new sheet photosensitive member. Further, when the sheet photosensitive member is increased in size, the operation of removing the sheet photosensitive member that has reached the end of its life becomes very complicated.
[0010]
In order to solve such a problem, the end of the sheet photosensitive member on the winding side is fixed to a state where a sheet elongation absorbing mechanism such as a tensioner is provided at the end of the winding reel. As a result, even if elongation occurs in the sheet photosensitive member, the elongation is absorbed by the elongation absorbing mechanism, so that the occurrence of the above-described problems such as pressure rupture due to the intermediate transfer medium is suppressed.
[0011]
However, there are also problems with the above configuration, which are as follows. That is, since the sheet photoreceptor is allowed to stretch due to the tangential force of the intermediate transfer medium, the position of the image recorded by the exposure means for the first color when forming a color image, and the next That is, the position of the image recorded by the color exposure means is shifted by the elongation of the sheet photoreceptor.
[0012]
That is, an image is recorded by the first exposure means, then an image is recorded by the second exposure means, and this is repeated in sequence, and the photosensitive drum is rotated to the position recorded by the nth exposure means. To do. In this case, naturally, the sheet photosensitive member is stretched by receiving a tangential force from the intermediate transfer medium. The elongation is absorbed by the elongation absorbing mechanism at the rear end of the sheet photoreceptor. For this reason, the position of the nth image position is changed by an amount equivalent to the elongation of the sheet photoreceptor relative to the first image position. For this reason, an overlay error occurs in images of a plurality of colors.
[0013]
As described above, the color image forming apparatus forms a full-color image by superposing a plurality of basic colors of yellow, magenta, cyan, and black. For this reason, it is natural that the overlay accuracy of each color is an important factor for improving the image quality. However, a conventional color image forming apparatus using a sheet photoreceptor has a problem in that an overlay error due to the elongation of the sheet photoreceptor occurs and the quality of the color image is lowered due to the above-described reason.
[0014]
[Patent Document 1]
JP 2000-347520 A
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a color image forming apparatus including a sheet photoreceptor and an intermediate transfer medium, it is inevitable that the sheet photoreceptor is stretched by a tangential force from the intermediate transfer medium. That is, in an image forming apparatus in which a plurality of color image forming units (image forming units) are arranged around a photoconductor and images of each color are sequentially superimposed on the surface of the sheet photoconductor to form a color image. It is inevitable that an image overlay error occurs due to the elongation of the sheet photosensitive member. And when each color deviation exceeds an error amount allowed for a color image, there is a problem that the image quality is remarkably deteriorated.
[0016]
The present invention uses a photosensitive drum in which a sheet photosensitive member is wound around an element tube, temporarily transfers a color image formed on the surface of the sheet photosensitive member to an intermediate transfer medium, and transfers the color image from the intermediate transfer medium to paper. An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus in which the sheet photoconductor is little stretched and the image overlay error of each color is less than an allowable value and the image quality is good.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention takes the following configurations and means. That is, the color image forming apparatus of the present invention is a drum-shaped image recording medium, in which a sheet photoreceptor is wound around an outer periphery of a raw tube so as to be freely slidable with respect to each other. A plurality of different color forming units arranged around the image recording medium, each unit including a charger, an exposure unit, and a developing unit. A plurality of image forming units that form images with different color toners as superimposed images on the outer peripheral surface thereof as they rotate, and the image recording medium in a state of being in pressure contact with the image recording medium The intermediate transfer medium on which the superimposed image on the image recording medium is transferred, and the opposite direction while being in pressure contact with the intermediate transfer medium. A pressure roller that passes the material to be transferred between the sheet and fixes the superimposed image on the object to be processed, and the sheet photoreceptor is in contact with the intermediate transfer medium at a lower speed. The elongation Δx per distance Lexp on the outer peripheral surface of the image recording medium between the first and last exposure units of the plurality of units, which is extended by the force F received from the intermediate transfer medium, The longitudinal elastic modulus E of the sheet photoconductor and the cross-sectional area A of the sheet photoconductor in the cross section along the axis of the image recording medium are set so as to be 0.04 mm or less as an allowable value. It is characterized by.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, a color image forming apparatus using liquid toner as a developer will be described as an example.
[0019]
An image recording medium (photosensitive drum) 1 is obtained by winding a sheet photoconductor 1-2 around a base 1-1. The sheet photoreceptor 1-2 is formed as a multilayer structure in which a conductive substrate is formed on the surface of a resin sheet and an organic photosensitive layer is provided on the surface. A method for attaching the sheet photosensitive member 1-2 to the base will be described later.
[0020]
Around the image recording medium 1, developing means (units) of yellow, magenta, cyan, and black are sequentially provided along the rotation direction of the medium 1. This will be described below.
[0021]
First, the yellow developing means will be described. The image recording medium 1 is uniformly charged by a first charger 2-1 as a well-known corona charger (or scorotron charger). Thereafter, the first LED head (LED print head) (exposure unit) 3-1 is exposed to form an electrostatic latent image on the surface. After that, the electrostatic latent image is visualized by the first developing device (developing device) 4-1 that stores the liquid developer. (In the case of a monochromatic color image forming apparatus, the liquid developer (or toner) adhering to the electrostatic latent image reaches the transfer process as it is and is transferred onto the paper by the transfer apparatus 5.) Development is performed. That is, a second developing device that forms a second electrostatic latent image by laser exposure of the second charger 2-2 and the second LED head 3-2 and stores a second developer (magenta). Develop this with 4-2. Thereby, after the second development, two color toner images of yellow and magenta are formed in an overlapped state on the image recording medium 1.
[0022]
Similarly, third and fourth development (cyan and black development) are performed. That is, on the image recording medium 1, four color images are superposed to form a full color toner image. This toner image is transferred onto the paper 9 by the transfer device 5. That is, as can be seen from FIG. 1, the image is transferred to the paper 9 via the intermediate transfer medium 6.
[0023]
In order to transfer from the image recording medium 1 to the intermediate transfer medium 6 and further from the intermediate transfer medium 6 to the paper 9, a transfer system using pressure and heat is used. A drying unit 25 is provided to improve the transfer efficiency from the image recording medium 1 to the intermediate transfer medium 6 and prevent the solvent component contained in the liquid toner from adhering to the paper 9. That is, the solvent component is dried and removed from the toner image on the surface of the image recording medium 1 by the drying unit 25. Since the drying unit 25 is a well-known unit, although not described in detail here, the solvent is removed by blowing a large amount of air and high-speed air onto the image recording medium 6 and drying it. In this way, the color image having only the toner solid component on the image recording medium 1 by the drying unit 25 is first transferred to the intermediate transfer medium 6. As described above, the method using pressure and heat is adopted as the transfer method. More specifically, in the intermediate transfer medium 6, the surface of the roller as a substrate is covered with a transfer layer made of silicon rubber, and a heater is installed inside the roller, so that the silicon rubber as the surface layer is about 80%. It can be heated to about ~ 100 ° C. The intermediate transfer medium 6 is energized and pressed against the image forming medium 1 with a linear load of about 1 to 4 kg / cm. The toner image formed on the surface of the image forming medium 1 is transferred to the intermediate transfer medium 6 so as to be peeled off by a shearing force. In order to improve the transfer efficiency, the surface speed due to the rotation of the intermediate transfer medium 6 is set to be about 2 to 3% slower than the surface speed due to the rotation of the image forming medium 1.
[0024]
Next, the full color image transferred from the image recording medium 1 to the intermediate transfer medium 6 in this way is further transferred to the paper 9 by the transfer device 5. That is, the pressure roller is heated to about 100 ° C. by an internal heater. The pressure roller 7 and the intermediate transfer medium 6 are in pressure contact with each other. The full-color toner image on the intermediate transfer medium 6 is pressed and transferred onto the sheet 9 conveyed by the nip between these two members (6, 7). Thus, a series of color image forming steps is completed.
[0025]
Next, the substrate 1-1 and the sheet photosensitive member 1-2 in the photosensitive drum 1 will be described in more detail with reference to FIG. In the present embodiment, a feeding mechanism and a winding mechanism are provided at both ends of the long sheet photosensitive member 1-2. That is, both ends of the sheet photosensitive member 1-2 are wound in a roll shape to form the feeding portion 1-3 and the winding portion 1-4. Further, the feeding portion 1-3 and the winding portion 1-4 of the sheet photosensitive member 1-2 are rotatably supported by shafts 6 and 1-7 so as to be fed into the substrate 1-1 and rotated. Yes. Then, the sheet photosensitive member 1-2 is sent out in a rewind state from the sending-out unit 1-3, and the slit 1-5 is provided from the inside to the outside, and covers the outer periphery of the base body 1-1 in the counterclockwise direction in FIG. This time, conversely, the slit 1-5 is passed through from the outside to the winding section 1-4.
[0026]
The delivery mechanism is provided with a lock mechanism (not shown) that restrains rotation of the shafts 1-6 and 1-7 that rotatably support the delivery unit 1-3 on the image recording medium 1. When the sheet photosensitive member 1-2 is fed out, the lock mechanism is set free, and is locked during image formation to restrict the feeding of the sheet photosensitive member 1-2.
[0027]
On the other hand, in the winding mechanism 1-4, the shaft 1-7 is wound around the shaft 1-7 in a fixed state, and the shaft 1-7 is driven by a driving device (not shown). The sheet photoreceptor 1-2 is wound up by rotating counterclockwise. A one-way clutch (not shown) is attached to this shaft 1-7 so that it can rotate only in the winding direction. Further, a downward preload (biasing force) in the drawing is applied to the shaft 1-7 by a tension spring 1-8 via a bearing that rotatably holds both ends of the shaft. As a result, the sheet photosensitive member 1-2 is always tensioned in the winding direction, so that it is pulled along the left rotation direction of the outer peripheral surface of the substrate 1-1 in the drawing and is tightly stretched without wrinkles. Maintained.
[0028]
As described above, the surface rotation speed of the intermediate transfer medium 6 was set to be 2-3% slower than the surface rotation speed of the image recording medium 1. For this reason, the sheet photosensitive member 1-2 receives a tangential force F at the contact portion with the intermediate transfer medium 6. The tangential force F causes the sheet photoreceptor 1-2 to stretch. This elongation is absorbed within the elastic range of the tension spring 1-8 provided at the winding portion of the sheet photoreceptor 1-2. For this reason, even if the sheet photosensitive member 1-2 rotates while receiving the tangential force F from the intermediate transfer medium 6, the sheet photosensitive member 1-2 is bent by the elongation, or the bent portion is bent by the intermediate transfer medium 6. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of problems such as breakage as much as possible.
[0029]
As described above, even if the elongation of the sheet photosensitive member 1-2 is absorbed by the winding mechanism, the sheet photosensitive member 1-2 itself does not extend. For this reason, the image position on the sheet photoreceptor 1-2 formed by the first LED head 3-1 and the image position formed by the nth LED head are the extension of the sheet photoreceptor 1-2. It is inevitable that they will shift by minutes. This will be described more specifically with reference to FIGS.
[0030]
In the present embodiment, the image position is most shifted between the image position by the first LED head 3-1 and the image position by the fourth LED head 3-4. The following description will be made by paying attention to the shift of the second image position.
[0031]
The distance between the installations of the first and fourth LED heads 3-1 and 3-4 is Lexp as shown in FIG. The sheet photosensitive member 1-2 has a sheet photosensitive member length from the fixed end FP of the feeding portion 1-3 of the sheet photosensitive member 1-2 to the contact point 30 of the intermediate transfer medium 6 due to the tangential force F of the intermediate transfer medium 6. Elongation occurs in response to. As shown in FIG. 1, when the intermediate transfer medium 6 is in contact with the slit portion 1-5 of the substrate (element tube) 1-1 of the photosensitive drum, the tangential force F applied to the sheet photosensitive member 1-2 is zero. . At this time, it is assumed that image formation of the first color is started by the first LED head 3-1. On the sheet photoconductor 1-2, images are sequentially formed in the first to fourth colors with rotation. As can be seen from FIG. 3, when the leading edge of the image formed with the first color (yellow) reaches the fourth LED head 3-4, the first color (black) already has the first 1-th color. Further image formation is started on the image formed with the third color. The amount of movement of the photosensitive drum at this time is Lexp, and the sheet length from the fixed end FP on the delivery side of the sheet photosensitive member 1-2 to the contact point 30 of the intermediate transfer medium 6 is Lexp. As described above, since the tangential force F is applied to the sheet photosensitive member 1-2 by the intermediate transfer medium 6, the elongation Δx occurs. The elongation Δx of the sheet photosensitive member 1-2 is absorbed by the tension spring 1-8 of the winding mechanism. For this reason, at the timing when the fourth LED head 3-4 starts image formation, the leading edge of the first color image is shifted backward by the elongation Δx of the sheet photosensitive member 1-2. That is, the fourth color image is superimposed on the first color image with a shift of Δx. This Δx is an image overlay error.
[0032]
In the present embodiment, this image overlay error is suppressed as follows.
[0033]
In FIG. 3, it is assumed that the sheet photosensitive member 1-2 receives a tangential force F from the intermediate transfer medium 6 at a point 30 of a length Lexp from the fixed end FP, and an elongation Δx occurs. At this time, the sheet photoreceptor 1-2 is provided with rigidity so that the elongation Δx is smaller than the allowable image overlay error XL.
[0034]
As shown in FIG. 4, the sheet photosensitive member 1-2 is assumed to have a model in which one end is a fixed end FP and a tensile force corresponding to a tangential force F from the intermediate transfer medium 6 is added to the other end. The elongation of the sheet photoreceptor 1-2 at this time is expressed by the following formula.
Δx = F · Lexp / E · A (1)
Here, E: longitudinal elastic modulus, A: cross-sectional area.
[0035]
Based on the equation (1), the specifications of the sheet photosensitive member 1-2 are determined so that the image overlay error due to the elongation Δx is smaller than the allowable value. In the present embodiment, the material and shape are such that the elongation Δx of the sheet photoreceptor 1-2 is 0.04 mm.
[0036]
The basis for setting the amount of elongation is as follows. In general, it is said that the tolerance value XL for overlay deviation is 0.06 to 0.07 mm as a level at which image deviation in a color image is not a concern. Therefore, the overlay error other than that caused by the elongation of the sheet photosensitive member is set to be about 0.02 mm.
[0037]
One example of the sheet photoreceptor 1-2 is shown below.
Figure 0004074229
(If the width of the sheet photosensitive member is 0.35 m, the thickness t of the sheet photosensitive member is 1.8 × 10 -4 m (0.18 mm). )
[0038]
In the actual embodiment, the thickness of the sheet photoreceptor 1-2 is set to 0.2 mm from the readily available base sheet thickness.
[0039]
As a result, the elongation of the sheet photosensitive member 1-2 due to the intermediate transfer medium 6 can be suppressed to 0.04 mm or less, and as a result, a configuration in which the image overlay error does not exceed the allowable value can be realized. Young's modulus E is 3.5 × 10 9 Pa ~ 4.5 × 10 9 Even if it is changed within the range of Pa, a configuration in which the image overlay error does not exceed the allowable value can be realized.
[0040]
Based on the above equation (1), in order to reduce the elongation to 0.04 mm or less, how much the sheet cross-sectional area should be increased or how much the sheet thickness should be increased is shown in FIG. Shown in a) or (b). That is, in FIGS. 5A and 5B, both F = 30 N and Lexp = 335 mm, and the longitudinal elastic modulus is used as a parameter. Three types of parameters are used: polyethylene terephthalate (PET), polyimide (Pl), and aluminum. FIG. 5A shows the relationship between the sheet cross-sectional area and the sheet elongation. From FIG. 5 (a), it can be seen how much the sheet cross-sectional area should be set to 0.04 mm or less for each material, that is, for each parameter. FIG. 5B shows the sheet thickness on the horizontal axis instead of the sheet cross-sectional area. That is, the sheet width is determined to be 0.35 m, and the sheet thickness at that time is on the horizontal axis. Also from FIG. 5 (b), it can be seen how much the sheet thickness should be set when the elongation is 0.04 mm or less.
[0041]
In the embodiments of the present invention, the image forming process using liquid toner has been described. However, it is obvious that the present invention can be applied to a color image forming apparatus employing an image forming process using dry toner. Further, in addition to the tangential force applied to the sheet photosensitive member by the intermediate transfer medium as in the present embodiment, for example, the connecting force by another configuration such as an image forming apparatus employing a photosensitive cleaner by blade cleaning is used. It can also be applied to those stretched by.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a color image employing a sheet photoreceptor as this photoreceptor in which an intermediate transfer medium is pressed against the photoreceptor and an image on the photoreceptor is transferred to the intermediate transfer medium. In the forming apparatus, the sheet photosensitive member is stretched by the tangential force of the intermediate transfer medium, and this elongation can be kept within an allowable range. Therefore, the shift between images generated when superimposing a plurality of color images is eliminated. It is possible to suppress it as much as possible and to make it practically no problem. As a result, since the image overlay accuracy can be maintained high, a color image forming apparatus with extremely good image quality can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a main part of a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial configuration diagram illustrating a sheet photoconductor holding mechanism unit according to the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a case where the photoconductor rotates by Lexp in the embodiment according to the present invention of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing a stiffness model of a sheet photosensitive member according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing how much the cross-sectional area or thickness of a sheet photosensitive member should be reduced in order to make elongation equal to or less than 0.04 mm under a predetermined condition.
[Explanation of symbols]
1 Image recording medium (photosensitive drum)
1-2 Sheet photoconductor
2-1 to 2-4 Charger
3-1 to 3-4 LED (print) head (exposure device)
4-1 to 4-4 Developer
6 Intermediate transfer media
7 Pressure roller
9 paper
30 Transfer nip

Claims (5)

ドラム状の画像記録媒体であって、素管の外周に、シート感光体を、互いに自由に摺動可能に巻回状態に配設した、画像記録媒体と、
前記画像記録媒体の周囲に配設されたそれぞれ異なる色の複数の画像形成用のユニットであって、前記各ユニットは、帯電器、露光器及び現像器を有し、前記画像記録媒体の回転に伴って、その外周面上に、それぞれ異なる色のトナーでの画像を重ね合わせ画像として形成する、複数の画像形成用のユニットと、
前記画像記録媒体と圧接した状態で、前記画像記録媒体よりも低速で、互いに向かい合う方向に回転して、この画像記録媒体上の前記重ね合わせ画像が転写される中間転写媒体と、
前記中間転写媒体と圧接した状態で互いに向かい合う方向に回転し、両者の間を被転写材を通過させ、この被処理体に前記重ね合わせ画像を定着させる、加圧ローラと、を備え、
前記シート感光体がそれよりも低速の前記中間転写媒体との接触部分においてその中間転写媒体から受ける力Fによって伸ばされる、前記複数のユニットの第1番目のものと最後のものにおける露光器同士の、前記画像記録媒体の外周面上の距離Lexp当たりの、伸びΔxが、許容値としての0.04mm以下となるように、前記シート感光体の縦弾性係数Eと、前記シート感光体の前記画像記録媒体の軸線に沿った断面での断面積Aと、を設定したことを特徴とする、カラー画像形成装置。
A drum-shaped image recording medium, wherein the sheet photosensitive member is disposed on the outer periphery of the raw tube in a wound state so as to be freely slidable with each other;
A plurality of units for forming images of different colors arranged around the image recording medium, each unit having a charger, an exposure unit and a developing unit for rotating the image recording medium Along with this, on the outer peripheral surface, a plurality of image forming units for forming images with different color toners as superimposed images,
An intermediate transfer medium on which the superimposed image on the image recording medium is transferred in a state of being pressed against the image recording medium, rotating in a direction opposite to each other at a lower speed than the image recording medium, and
A pressure roller that rotates in a direction facing each other in a state of being pressed against the intermediate transfer medium, passes a transfer material between the two, and fixes the superimposed image on the object to be processed,
The sheet photosensitive member is stretched by a force F received from the intermediate transfer medium at a contact portion with the intermediate transfer medium at a lower speed than that between the first and last exposure units of the plurality of units. The longitudinal elastic modulus E of the sheet photosensitive member and the image of the sheet photosensitive member so that the elongation Δx per distance Lexp on the outer peripheral surface of the image recording medium is 0.04 mm or less as an allowable value. A color image forming apparatus, wherein a cross-sectional area A in a cross section along an axis of a recording medium is set.
前記縦弾性係数Eと前記断面積Aとは、
Δx=F・Lexp/E・A
なる式に基づいて定められることを特徴とする請求項1のカラー画像形成装置。
The longitudinal elastic modulus E and the cross-sectional area A are
Δx = F ・ Lexp / E ・ A
The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the color image forming apparatus is determined based on the following formula.
前記縦弾性係数を、3.5×10 Pa〜4.5×10 Paとしたことを特徴とする請求項1または2に記載のカラー画像形成装置。3. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the longitudinal elastic modulus is 3.5 × 10 9 Pa to 4.5 × 10 9 Pa. 4. 前記シート感光体は、その両端が送り出し側のシャフトと巻き取り側のシャフトに、それぞれ巻回され、この巻き取り側のシャフトの巻き取り回転によって前記送り出し側のシャフトも送り出し回転して、前記素管外周に巻回状態となるこのシート感光体を更新を可能とした、請求項1乃至3の1つに記載のカラー画像形成装置。Both ends of the sheet photoreceptor are wound around a feeding-side shaft and a winding-side shaft, respectively, and the feeding-side shaft is also fed and rotated by the winding-up rotation of the winding-side shaft. 4. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the sheet photosensitive member wound around the outer periphery of the tube can be renewed. 5. 前記シート感光体における前記送り出し側のシャフトの回転を拘束する回転拘束手段を設けると共に、この状態において前記シート感光体の前記巻き取り側のシャフト側に、前記シート感光体の前記素管上でのたるみを取る方向に付勢力を印加する付勢力印加手段を設けたことを特徴とする請求項4のカラー画像形成装置。Rotation restraining means for restraining the rotation of the feeding side shaft in the sheet photosensitive member is provided, and in this state, on the winding side shaft side of the sheet photosensitive member on the raw tube of the sheet photosensitive member. 5. A color image forming apparatus according to claim 4, further comprising an urging force applying means for applying an urging force in a direction in which sagging is taken.
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