JP4176510B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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JP4176510B2
JP4176510B2 JP2003045540A JP2003045540A JP4176510B2 JP 4176510 B2 JP4176510 B2 JP 4176510B2 JP 2003045540 A JP2003045540 A JP 2003045540A JP 2003045540 A JP2003045540 A JP 2003045540A JP 4176510 B2 JP4176510 B2 JP 4176510B2
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、4連タンデム構成のカラー画像形成装置は、転写ベルトにて転写紙を搬送するとともに、複数の感光体ドラムと転写ベルトを介して対向する位置にバイアス印加部材を配置してそのバイアス印加部材に転写バイアスを印加することで、複数の感光体ドラム上の各色のトナー像を転写ベルト上の転写紙に順次に重ね合わせて転写してカラー画像を形成し、また、いずれか1つの感光体ドラム上の単色のトナー像を転写ベルト上の転写紙に転写して単色の画像を形成するものが知られている。
【0003】
この4連タンデム構成のカラー画像形成装置では、転写紙搬送速度は、転写紙を転写ベルトに吸着させて搬送するために転写ベルトの表面速度とほぼ同速となるのが一般的である。転写ベルトの表面速度と感光体ドラムの表面速度とに関しては、これらの速度を同じ速度とした場合には静電的な力のみにより感光体ドラムから転写ベルト上の転写紙へトナー像の転写が行われるが、転写ベルトの表面速度と感光体ドラムの表面速度との間に速度差を付けた場合には、静電的な力に加えて機械的な剥ぎ取り力により感光体ドラムから転写ベルト上の転写紙へのトナー像の転写が行われるために転写不良気味の画質劣化が防げる。
【0004】
この点を詳しく述べると、転写ベルトの表面速度と感光体ドラムの表面速度とに差を付けた場合には、2色以上のトナー像を重ねあわせてカラー画像を形成する時に特に良好な転写性が得られる。単色画像形成時などのトナー像重ね合わせが無い時には、トナー層を転写紙表面に比較的保持しやすく、ある一定レベル以上の転写性を容易に確保できる。
【0005】
しかし、2色以上のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する時には、2色以上のトナー像を重ね合わせる部分は、既に転写紙上に転写されたトナー層の上から感光体ドラム上のトナーを新たに転写するので、その新たに転写するトナーの転写性が悪くなる。このため、転写ベルトの表面速度と感光体ドラムの表面速度とに速度差を持たせる方法などが有効になる。
【0006】
このように2色以上のトナー像を重ね合わせて転写する時の転写性を良くするために画像形成装置は、転写ベルトの表面と感光体ドラムの表面とに速度差を持たせるように設定されおり、このように設定された画像形成装置では、異なる2つ以上の通紙速度を持つ場合には、その通紙速度によらず(転写ベルトの表面速度/感光体の表面速度)で表現される「転写ベルトと感光体ドラムとの速度比」を一定に保持するように設計されているのが一般的である。
詳しくは、感光体や転写ベルトを駆動するモーターとして、通常ステッピングモーターが使用されているのが一般的であり、この場合、モーターに与えるパルス数を変更するだけで所望の駆動スピードが得られる。すなわち、通紙スピードが半分の場合は、駆動モーターに与えるパルス数も半分とする設計が通常なされているため、通紙速度が変更になっても「転写ベルトと感光体ドラムとの速度比」が一定となる。
【0007】
例えば、4連タンデム構成のカラー画像形成装置において、転写ベルトの速度を感光体の速度よりも0.1〜1%速くしたものには、特許文献1がある。
感光体ドラムと転写ベルトと若しくは転写ベルト上の紙との間に速度差を持たせた場合、相対速度差により転写ベルト若しくは転写ベルト上の紙が緩み側と張り側とに分かれる。この緩み側では、転写ベルト張力が弱まるため、転写ニップ近傍の転写紙搬送速度が不安定となり、副走査方向の色ズレの発生原因となる。この色ズレに影響を与える緩み量は、感光体ドラムと転写ベルトとの速度比ではなく、相対速度差に依存することが、実験により分かった。すなわち、従来の装置では、通紙スピードが異なるモードにおいて、単純にモーターの回転速度を、その通紙スピードの変更比に応じて低減していたため、常に速度比が一定になる設定になっていた。
【0008】
さらに詳しく述べると、例えば、2つ以上の通紙速度を持つ画像形成装置において、200mm/secの通紙速度の時の感光体と転写ベルトとの相対速度差が1mm/secの設定で、副走査の色ズレ量と転写性との両立条件を確保していた場合、100mm/secの通紙速度では、感光体と転写ベルトの相対速度差が0.5mm/secとなるような設定になっていた。
しかし、副走査色ズレに関しては、相対速度差に相関があるため、相対速度差が1mm/secとなるまで速度差を設定しても副走査の色ズレは問題とならない。
また、転写性に関しては、相対速度差が大きい程向上するため、従来の設定条件では、通紙速度が遅いときの感光体と転写ベルトとの速度差の設定条件は最適な条件ではなく、転写性には不利な条件になっていた。
【0009】
【特許文献1】
特許第2743359号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、転写紙搬送速度の遅いモードでの副走査方向の色ズレ低減条件の確保及び転写性を向上させる設定条件になるようにした画像形成装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、発明は、異なる2以上の転写紙搬送速度を有し、複数の第1の像担持体と、該複数の第1の像担持体上の画像を第2の像担持体へ転写させる転写手段とを備え、第1の像担持体と第2の像担持体との間に速度差を有するタンデム型の画像形成装置において、転写紙搬送速度の変更前と変更後とで、((第2の像担持体の表面速度)−(第1の像担持体の表面速度))で表現する「第2の像担持体と第1の像担持体との速度差」が同一であるように、第1の像担持体の表面速度と第2の像担持体の表面速度を設定することを特徴とする画像形成装置である。
【0012】
本発明の第1の態様は、本発明の画像形成装置において、前記第1の像担持体は感光体ドラムであり、前記第2の像担持体は転写ベルトに吸着されて搬送される転写紙であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の第2の態様は、本発明の画像形成装置において、前記第1の像担持体は感光体ドラムであり、前記第2の像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置である。
【0013】
本発明の第3の態様は、上記いずれかに記載の画像形成装置において、(第2の像担持体の表面速度/第1の像担持体の表面速度)で表現される「第2の像担持体と第1の像担持体との速度比」が0.98以上0.995未満の範囲に設定されていることを特徴とする画像形成装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ(以下「レーザプリンタ」という)に適用した一つの実施形態について図1、図2で説明する。
図1は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kが、転写紙100の移動方向における上流側から順に配置されている。転写紙100は図中の矢印Aに沿ってベルト60が走行する方向に移動する。このトナー像形成部1Y、1M、1C、1Kはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kと、現像ユニットとを備えている。また、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【0015】
本レーザプリンタは、上記トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kのほか、光書込ユニット2、給紙カセット3,4、レジストローラ対5、転写紙100を担持して各トナー像形成部の転写位置を通過するように搬送する転写搬送部材としての転写搬送ベルト60を有するベルト駆動装置としての転写ユニット6、ベルト定着方式の定着ユニット7及び排紙トレイ8等を備えている。また、手差しトレイMF、トナー補給容器TCを備え、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども二点鎖線で示したスペースSの中に備えている。
上記光書込ユニット2は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ及び反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
【0016】
図2は、上記転写ユニット6の概略構成を示す拡大図である。この転写ユニット6で使用した転写搬送ベルト60は、体積抵抗率が10〜1011Ωcmである高抵抗の無端状単層ベルトであり、その材質はPVDF(ポリフッ化ビニリデン)である。この転写搬送ベルト60は、各トナー像形成部の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kに接触対向する各転写位置を通過するように、支持ローラ61〜68に掛け回されている。
これらの支持ローラのうち、転写紙移動方向上流側の入口ローラ61には、電源65aから所定電圧が印加された静電吸着ローラ80が対向するように転写搬送ベルト60の外周面に配置されている。この2つのローラ61,65の間を通過した転写紙100は転写搬送ベルト60上に静電吸着される。
ローラ63は転写搬送ベルト60を摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されていて矢印方向に回転する。
【0017】
各転写位置において転写電界を形成する転写電界形成手段として、感光体ドラムに対向する位置には、転写搬送ベルト60の裏面に接触するように、転写バイアス印加部材67Y、67M、67C、67Kを設けている。これらはスポンジ等を外周に設けたバイアスローラであり、各転写バイアス電源9Y、9M、9C、9Kからローラ心金に転写バイアスが印加される。この印加された転写バイアスの作用により、転写搬送ベルト60に転写電荷が付与され、各転写位置において該転写搬送ベルト60と感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での転写紙と感光体の接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ68を備えている。
【0018】
上記転写バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は、回転可能に揺動ブラケット93に一体的に保持され、回動軸94を中心として回動が可能である。この回動は、カム軸97に固定されたカム96が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。
上記入り口ローラ61と吸着ローラ80は一体的に、入り口ローラブラケット90に支持され、軸91を回動中心として、図2の状態から時計方向に回動可能である。揺動ブラケット93に設けた穴95と、入り口ローラブラケット90に固植されたピン92が係合しており、前記揺動ブラケット93の回動と連動して回動する。これらのブラケット90、93の時計方向の回動により、バイアス印加部材67Y、67M、67Cとその近傍に配置されるバックアップローラ68は感光体11Y,11M,11Cから離され、入り口ローラ61と吸着ローラ80も下方に移動する。ブラックのみの画像の形成時に、感光体11Y,11M,11Cと転写搬送ベルト60の接触を避けることが可能となっている。
【0019】
一方、転写バイアス印加部材67K及びその隣のバックアップローラ68は出口ブラケット98に回転可能に支持され、出口ローラ62と同軸の軸99を中心として回動可能にしてある。転写ユニット6を本体に対し着脱する際に、図示していないハンドルの操作により時計方向に回動させ、ブラック画像形成用の感光体11Kから、転写バイアス印加部材67Kとその隣のバックアップローラ68を離間させるようにしてある。
駆動ローラ63に巻きつけられた転写搬送ベルト60の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置85が接触するように配置されている。このクリーニング装置85により転写搬送ベルト60上に付着したトナー等の異物が除去される。
【0020】
転写搬送ベルト60の走行方向で駆動ローラ63より下流に、転写搬送ベルトの外周面を押し込む方向にローラ64を設け、駆動ローラ83への巻きつけ角を確保している。ローラ64より更に下流の転写搬送ベルト60のループ内に、押圧部材であるばね69でベルトにテンションを与えるテンションローラ65を備えている。
先に示した図1中の一点鎖線は、転写紙100の搬送経路を示している。給紙カセット3、4あるいは手差しトレイMFから給送された転写紙100は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対5が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対5により所定のタイミングで送出された転写紙100は、転写搬送ベルト60に担持され、各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kに向けて搬送され、各転写ニップを通過する。
各トナー像形成部1Y、1M、1C、1Kの感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上で現像された各トナー像は、それぞれ各転写ニップで転写紙100に重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙100上に転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙100上にはフルカラートナー像が形成される。
【0021】
トナー像転写後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Kの表面がクリーニング装置によりクリーニングされ、更に除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。
一方、フルカラートナー像が形成された転写紙100は、定着ユニット7でこのフルカラートナー像が定着された後、切換ガイドGの回動姿勢に対応して、第1の排紙方向Bまたは第2の排紙方向Cに向かう。第1の排紙方向Bから排紙トレイ8上に排出される場合、画像面が下となった、いわゆるフェースダウンの状態でスタックされる。一方第2の排紙方向Cに排出される場合には、図示していない別のソータ及び綴じ装置等の後処理装置に向け搬送させるとか、スイッチバック部を経て両面プリントのために再度レジストローラ対5に搬送される。
【0022】
(本発明の詳細説明)
以下、図3及び図4に基づいて本発明を詳細に説明する。
図3は、転写ベルトの緩み側張力測定装置の概念図である。図3に示すように、転写ベルトの転写ニップ下流部のベルト張力を測定する実験系を組み、相対速度差を感光体ドラムの速度を可変とすることにより得るものとする。図4は、感光体ドラムと転写ベルトとの間に速度差を持たせて緩み側の張力を測定した結果である。緩み側の張力は、相対速度差がある値となるまでは低減し続ける。相対速度差が大きくなればなるほど、転写ニップ下流部の張力が低減し、転写ベルトには安定な速度が得られず、副走査の色ズレに不利な条件の設定になることを図4は示している。
【0023】
また、図5(a)は、異なる2つの通紙モードを持つ画像形成装置における、感光体の表面速度と転写ベルトの表面速度との比と副走査方向の色ズレ量との関係を示し、図5(b)は、異なる2つの通紙モードを持つ画像形成装置における、感光体の表面速度と転写ベルトの表面速度との相対速度差と副走査方向の色ズレ量との関係を示す。
図5(a)、(b)から、異なる2つ以上の転写紙搬送速度である通紙モードを有する画像形成装置において、副走査の色ズレを一定とするためには、相対速度差を一定とする条件とする事が望ましいことがわかる。
【0024】
具体的には、
200mm/secと100mm/secとの2つの転写紙搬送速度である通紙速度を持つ画像形成装置において、
転写ベルト表面速度を200mm/sec、感光体表面速度を201mm/secに設定するモードと
転写ベルト表面速度を100mm/sec、感光体表面速度を101mm/secとに設定するモードとする。
【0025】
これにより、転写ベルト若しくは転写ベルト上に吸着搬送される紙と感光体の表面速度との相対速度差は、転写紙搬送速度によらず1mm/secとなる。この値は、図5(b)から実験的に副走査色ズレ量が許容できるレベルであること、すなわち、この相対速度差が大きければ、転写性は良くなるが副走査色ズレが悪化するため、両者のバランスで決定されることが必要である。
この実施例では、通紙速度が200mm/secの場合は、「第2の像担持体の表面速度/第1の像担持体の表面速度」で表現する「第2の像担持体の表面速度と第1の像担持体の表面速度との速度比」が200/201=0.995であり、
通紙速度が100mm/secの場合は、「第2の像担持体の表面速度/第1の像担持体の表面速度」で表現する「第2の像担持体の表面速度と第1の像担持体の表面速度との速度比」が100/101=0.99である。
【0026】
このように、通紙モードを変えて速度比を変えた場合においても、速度比が0.98以上0.995未満の設定値となっていることが望まれる。0.995未満であれば、速度比による転写性が確保できる。また0.98未満となった場合は、転写性は良いが、転写紙と転写ベルトとの間で紙吸着力を弱める力が過大となるため、副走査方向の色ズレが悪化する。このために、速度比は0.98以上0.995未満が望まれる。この値は実験的に求まったものであり、機械の使用環境や紙種やシステムの違いなどにより多少シフトする可能性がある。
【0027】
図6に速度比と転写率の関係を示す。感光体表面速度と転写ベルト表面速度との関係は、図6のように速度比が大きくなれば転写性である転写率が改善するが、図5(a)に示すように、副走査の色ズレ量が悪化する。よって、転写性と副走査の色ズレ量とのバランスにより決定されることが望まれる。ただし、図5(b)に示すように、特に通紙速度が小さい場合の相対速度差と、通紙速度が大きい場合の相対速度差とを概略一定としても副走査の色ズレが悪化しないことが判明した。したがって、通紙速度が小さい場合には、従来の設定のように速度比を一定にした制御に比べ、転写性を良好な条件に設定することが可能となった。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、異なる2以上の転写紙搬送速度を有する画像形成装置において、直接転写方式又は中間転写方式を問わず、各々の転写紙搬送速度に応じて、副走査色ズレ低減を達成し、転写性の向上した画像形成装置を提供することができる。また、実使用条件下において発生する部品の寸法の公差による速度のバラツキを、第1像担持体の表面速度と第2の像担持体の表面速度との速度比の範囲を設定することで吸収することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るカラーレーザプリンタの概略構成図を示す。
【図2】転写ユニットの概略構成の拡大図を示す。
【図3】転写ベルトの緩み側張力測定装置の概念図を示す。
【図4】転写ベルトの表面速度と感光体の表面速度との速度差と転写ベルトの緩み側張力との関係を示す。
【図5】異なる通紙モードにおける転写ベルトの表面速度と感光体の表面速度との速度比及び速度差と副走査色ズレ量との関係を示す。
【図6】転写ベルトの表面速度と感光体の表面速度との速度比と2以上のトナー像を重ね合わせて転写する場合の転写率との関係を示す。
【符号の説明】
1Y,1M,1C,1K トナー像形成部
2 光書込みユニット
3,4 給紙カセット
5 レジストローラ対
6 転写ユニット
60 転写搬送ベルト
61〜68 支持ローラ
67Y、67M、67C、67K 転写バイアス印加部材
7 定着ユニット
8 排紙トレイ
9Y、9M、9C、9K 転写バイアス電源
11Y,11M,11C,11K 感光体ドラム
80 静電吸着ローラ
80a 電源
85 クリーニング装置
90 入り口ローラブラケット
91 軸
92 ピン
93 揺動ブラケット
94 回動軸
95 穴
96 カム
97 カム軸
98 出口ブラケット
99 軸
100 転写紙
A ベルト走行方向
B 第1の排紙方向
C 第2の排紙方向
G 切換ガイド
MF 手差しトレイ
TC トナー補給容器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a color image forming apparatus having a quadruple tandem configuration transfers a transfer sheet by a transfer belt, and arranges a bias applying member at a position opposed to a plurality of photosensitive drums via the transfer belt. By applying a transfer bias to the toner image, each color toner image on the plurality of photosensitive drums is sequentially superimposed on the transfer paper on the transfer belt and transferred to form a color image. There is known a technique in which a single color toner image on a drum is transferred onto a transfer paper on a transfer belt to form a single color image.
[0003]
In this four-tandem color image forming apparatus, the transfer paper conveyance speed is generally almost the same as the surface speed of the transfer belt in order to adsorb and convey the transfer paper to the transfer belt. Regarding the surface speed of the transfer belt and the surface speed of the photosensitive drum, when these speeds are the same, the toner image is transferred from the photosensitive drum to the transfer paper on the transfer belt only by electrostatic force. If there is a speed difference between the surface speed of the transfer belt and the surface speed of the photosensitive drum, the transfer belt is removed from the photosensitive drum by the mechanical peeling force in addition to the electrostatic force. Since the toner image is transferred to the upper transfer paper, it is possible to prevent deterioration in image quality due to poor transfer.
[0004]
More specifically, when the surface speed of the transfer belt is different from the surface speed of the photosensitive drum, particularly good transferability is obtained when a color image is formed by superposing two or more toner images. Is obtained. When there is no superposition of toner images such as when forming a monochromatic image, the toner layer can be relatively easily held on the transfer paper surface, and a transfer property of a certain level or more can be easily secured.
[0005]
However, when a color image is formed by superimposing two or more color toner images, the toner image on the photosensitive drum is transferred from the toner layer already transferred onto the transfer paper to the part where the two or more color toner images are superimposed. Since the toner is newly transferred, the transferability of the newly transferred toner is deteriorated. For this reason, a method of giving a speed difference between the surface speed of the transfer belt and the surface speed of the photosensitive drum is effective.
[0006]
In this way, in order to improve transferability when two or more color toner images are transferred in a superimposed manner, the image forming apparatus is set so as to have a speed difference between the surface of the transfer belt and the surface of the photosensitive drum. In the image forming apparatus set in this way, when there are two or more different sheet passing speeds, they are expressed by (the surface speed of the transfer belt / the surface speed of the photoreceptor) regardless of the sheet passing speed. The “speed ratio between the transfer belt and the photosensitive drum” is generally designed to be kept constant.
Specifically, a stepping motor is generally used as a motor for driving the photosensitive member and the transfer belt. In this case, a desired driving speed can be obtained only by changing the number of pulses applied to the motor. In other words, when the paper feeding speed is half, the number of pulses given to the drive motor is usually designed to be half, so even if the paper feeding speed is changed, the "speed ratio between the transfer belt and the photosensitive drum" Is constant.
[0007]
For example, in a color image forming apparatus having a quadruple tandem configuration, there is Patent Document 1 in which the speed of the transfer belt is 0.1 to 1% higher than the speed of the photosensitive member.
When there is a speed difference between the photosensitive drum and the transfer belt or the paper on the transfer belt, the transfer belt or the paper on the transfer belt is separated into a loose side and a tension side due to the relative speed difference. On the loose side, the transfer belt tension is weakened, so that the transfer paper conveyance speed in the vicinity of the transfer nip becomes unstable, causing a color shift in the sub-scanning direction. It has been experimentally found that the amount of looseness that affects the color misregistration depends on the relative speed difference, not the speed ratio between the photosensitive drum and the transfer belt. That is, in the conventional apparatus, in the mode in which the sheet passing speed is different, the rotation speed of the motor is simply reduced according to the change ratio of the sheet passing speed, so that the speed ratio is always set to be constant. .
[0008]
More specifically, for example, in an image forming apparatus having two or more sheet passing speeds, the relative speed difference between the photosensitive member and the transfer belt when the sheet passing speed is 200 mm / sec is set to 1 mm / sec. In the case where both the scanning color misregistration amount and the transfer property are secured, the relative speed difference between the photosensitive member and the transfer belt is set to 0.5 mm / sec at a paper passing speed of 100 mm / sec. It was.
However, since the sub-scanning color misregistration has a correlation with the relative speed difference, even if the speed difference is set until the relative speed difference becomes 1 mm / sec, the sub-scanning color misregistration does not cause a problem.
Also, the transferability improves as the relative speed difference increases, so under the conventional setting conditions, the setting condition for the speed difference between the photoconductor and the transfer belt when the sheet passing speed is slow is not the optimum condition. It was a disadvantageous condition for sex.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2743359 gazette
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described problems, the present invention provides an image forming apparatus configured to ensure setting conditions for reducing color misregistration in the sub-scanning direction and improve transferability in a mode in which the transfer paper conveyance speed is low. Let it be an issue.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has two or more different transfer paper conveyance speeds, and a plurality of first image carriers and images on the plurality of first image carriers are converted into second images. In a tandem type image forming apparatus having a transfer means for transferring to an image carrier and having a speed difference between the first image carrier and the second image carrier, before and after changing the transfer paper conveyance speed The difference in speed between the second image carrier and the first image carrier expressed by ((surface velocity of the second image carrier) − (surface velocity of the first image carrier)) The surface speed of the first image carrier and the surface speed of the second image carrier are set so that “the sameis the same .
[0012]
A first aspect of the present invention is transferred in the image forming apparatus of the present invention, the pre-Symbol first image bearing member is a photosensitive drum, said second image bearing member to be conveyed is attracted to the transfer belt An image forming apparatus characterized in that it is paper.
A second aspect of the present invention is an image forming apparatus of the present invention, the pre-Symbol first image bearing member is a photosensitive drum, and said second image bearing member is an intermediate transfer belt An image forming apparatus.
[0013]
A third aspect of the present invention, the Te image forming apparatus odor according to any one, is the "second expressed in (the surface speed of the second image bearing member surface speed / first image bearing member) Ru der image forming apparatus characterized by the image bearing member and the speed ratio of the first image bearing member "is set in the range of less than 0.98 0.995.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic direct color transfer color laser printer (hereinafter referred to as “laser printer”) as an image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to the present embodiment. In this laser printer, four toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are transferred. They are arranged in order from the upstream side in the moving direction of the paper 100. The transfer paper 100 moves along the arrow A in the figure in the direction in which the belt 60 travels. Each of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K includes photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K as image carriers and a developing unit. In addition, the arrangement of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K is set so that the rotation axes of the photosensitive drums are parallel and arranged at a predetermined pitch in the transfer paper moving direction. .
[0015]
In addition to the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the laser printer carries the optical writing unit 2, the paper feed cassettes 3 and 4, the registration roller pair 5, and the transfer paper 100, and each toner image forming unit. A transfer unit 6 as a belt driving device having a transfer conveyance belt 60 as a transfer conveyance member that conveys the sheet so as to pass through the transfer position, a belt fixing type fixing unit 7, a paper discharge tray 8, and the like. In addition, a manual feed tray MF and a toner supply container TC are provided, and a waste toner bottle, a duplex / reversing unit, a power supply unit, and the like (not shown) are also provided in a space S indicated by a two-dot chain line.
The optical writing unit 2 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates the surface of each of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K while scanning the laser beam based on image data. To do.
[0016]
FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of the transfer unit 6. The transfer conveyance belt 60 used in the transfer unit 6 is a high-resistance endless single-layer belt having a volume resistivity of 10 9 to 10 11 Ωcm, and the material thereof is PVDF (polyvinylidene fluoride). The transfer conveyance belt 60 is wound around support rollers 61 to 68 so as to pass through the transfer positions that are in contact with and face the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units.
Among these support rollers, the entrance roller 61 on the upstream side in the transfer sheet moving direction is disposed on the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt 60 so that the electrostatic adsorption roller 80 to which a predetermined voltage is applied from the power source 65a is opposed. Yes. The transfer paper 100 that has passed between the two rollers 61 and 65 is electrostatically attracted onto the transfer conveyance belt 60.
A roller 63 is a drive roller that frictionally drives the transfer conveyance belt 60, and is connected to a drive source (not shown) and rotates in the direction of the arrow.
[0017]
As a transfer electric field forming means for forming a transfer electric field at each transfer position, transfer bias applying members 67Y, 67M, 67C, and 67K are provided at positions facing the photosensitive drum so as to be in contact with the back surface of the transfer conveyance belt 60. ing. These are bias rollers provided with a sponge or the like on the outer periphery, and a transfer bias is applied to the roller core from each transfer bias power source 9Y, 9M, 9C, 9K. Due to the action of the applied transfer bias, a transfer charge is applied to the transfer conveyance belt 60, and a transfer electric field having a predetermined strength is formed between the transfer conveyance belt 60 and the surface of the photosensitive drum at each transfer position. In addition, a backup roller 68 is provided to keep the contact between the transfer paper and the photoconductor in the area where the transfer is performed, and to obtain the best transfer nip.
[0018]
The transfer bias applying members 67Y, 67M, and 67C and the backup roller 68 disposed in the vicinity thereof are integrally held by the swing bracket 93 so as to be rotatable, and can be rotated around a rotation shaft 94. This rotation is clockwise when the cam 96 fixed to the cam shaft 97 is rotated in the direction of the arrow.
The entrance roller 61 and the suction roller 80 are integrally supported by the entrance roller bracket 90, and can be rotated clockwise from the state shown in FIG. A hole 95 provided in the swing bracket 93 and a pin 92 fixed to the entrance roller bracket 90 are engaged with each other, and rotate in conjunction with the rotation of the swing bracket 93. By the clockwise rotation of these brackets 90, 93, the bias applying members 67Y, 67M, 67C and the backup roller 68 disposed in the vicinity thereof are separated from the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and the entrance roller 61 and the suction roller 80 also moves downward. It is possible to avoid contact between the photoconductors 11Y, 11M, and 11C and the transfer conveyance belt 60 when forming a black-only image.
[0019]
On the other hand, the transfer bias applying member 67K and the backup roller 68 adjacent to the transfer bias applying member 67K are rotatably supported by the outlet bracket 98, and are rotatable about a shaft 99 coaxial with the outlet roller 62. When attaching / detaching the transfer unit 6 to / from the main body, the transfer unit 6K is rotated clockwise by operating a handle (not shown), and the transfer bias applying member 67K and the backup roller 68 adjacent thereto are moved from the black image forming photosensitive member 11K. They are separated.
A cleaning device 85 composed of a brush roller and a cleaning blade is disposed on the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt 60 wound around the driving roller 63. The cleaning device 85 removes foreign matters such as toner adhering to the transfer conveyance belt 60.
[0020]
A roller 64 is provided downstream of the driving roller 63 in the traveling direction of the transfer conveyance belt 60 in a direction to push the outer peripheral surface of the transfer conveyance belt, and a winding angle around the drive roller 83 is ensured. A tension roller 65 that applies tension to the belt by a spring 69 that is a pressing member is provided in the loop of the transfer conveyance belt 60 further downstream from the roller 64.
The one-dot chain line in FIG. 1 shown above indicates the conveyance path of the transfer paper 100. The transfer paper 100 fed from the paper feed cassettes 3 and 4 or the manual feed tray MF is transported by transport rollers while being guided by a transport guide (not shown), and is transported to a temporary stop position where the registration roller pair 5 is provided. The transfer paper 100 delivered at a predetermined timing by the registration roller pair 5 is carried on the transfer conveyance belt 60, conveyed toward the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, and passes through the transfer nips. .
The toner images developed on the toner drums 11Y, 11M, 11C, and 11K of the toner image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are superimposed on the transfer paper 100 at the transfer nips, respectively. It is transferred onto the transfer paper 100 under the action of pressure. By this superposition transfer, a full-color toner image is formed on the transfer paper 100.
[0021]
The surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K after the toner image transfer are cleaned by a cleaning device, and are further discharged to prepare for the formation of the next electrostatic latent image.
On the other hand, the transfer paper 100 on which the full-color toner image is formed is fixed in the first paper discharge direction B or the second in accordance with the rotation posture of the switching guide G after the full-color toner image is fixed by the fixing unit 7. In the paper discharge direction C. When the paper is discharged from the first paper discharge direction B onto the paper discharge tray 8, it is stacked in a so-called face-down state with the image surface down. On the other hand, when the paper is discharged in the second paper discharge direction C, it is conveyed toward a post-processing device such as another sorter and binding device (not shown), or again through a switchback unit for double-sided printing. Carried to pair 5.
[0022]
(Detailed description of the present invention)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 3 is a conceptual diagram of the transfer belt slack side tension measuring device. As shown in FIG. 3, an experimental system for measuring the belt tension at the downstream portion of the transfer nip of the transfer belt is assembled, and the relative speed difference is obtained by making the speed of the photosensitive drum variable. FIG. 4 shows the result of measuring the loose side tension with a speed difference between the photosensitive drum and the transfer belt. The tension on the loose side continues to decrease until the relative speed difference reaches a certain value. FIG. 4 shows that the larger the relative speed difference, the lower the tension at the downstream portion of the transfer nip, the more unstable the transfer belt is, and the disadvantageous setting for sub-scanning color misalignment. ing.
[0023]
FIG. 5A shows the relationship between the ratio of the surface speed of the photoconductor and the surface speed of the transfer belt and the amount of color misregistration in the sub-scanning direction in an image forming apparatus having two different sheet passing modes. FIG. 5B shows the relationship between the relative speed difference between the surface speed of the photosensitive member and the surface speed of the transfer belt and the amount of color misregistration in the sub-scanning direction in an image forming apparatus having two different sheet passing modes.
From FIGS. 5A and 5B, in the image forming apparatus having the sheet passing mode having two or more different transfer sheet conveying speeds, the relative speed difference is constant in order to make the sub-scanning color misregistration constant. It can be seen that it is desirable to satisfy the following conditions.
[0024]
In particular,
In an image forming apparatus having a sheet passing speed that is two transfer sheet conveying speeds of 200 mm / sec and 100 mm / sec,
A mode in which the transfer belt surface speed is set to 200 mm / sec, the photoconductor surface speed is set to 201 mm / sec, a transfer belt surface speed is set to 100 mm / sec, and a photoconductor surface speed is set to 101 mm / sec.
[0025]
As a result, the relative speed difference between the transfer belt or the sheet sucked and conveyed on the transfer belt and the surface speed of the photosensitive member becomes 1 mm / sec regardless of the transfer sheet conveying speed. This value is a level at which the sub-scanning color misregistration amount can be experimentally allowed from FIG. 5B, that is, if this relative speed difference is large, the transferability is improved, but the sub-scanning color misregistration deteriorates. It is necessary to be determined by the balance between the two.
In this embodiment, when the sheet passing speed is 200 mm / sec, “the surface speed of the second image carrier” expressed by “the surface speed of the second image carrier / the surface speed of the first image carrier”. The speed ratio between the surface speed of the first image carrier and the first image carrier is 200/201 = 0.993.
When the sheet passing speed is 100 mm / sec, “the surface speed of the second image carrier and the first image” expressed by “the surface speed of the second image carrier / the surface speed of the first image carrier”. The speed ratio with the surface speed of the carrier is 100/101 = 0.99.
[0026]
As described above, even when the speed ratio is changed by changing the sheet passing mode, it is desirable that the speed ratio is a set value of 0.98 or more and less than 0.995. If it is less than 0.995, transferability by speed ratio can be secured. If it is less than 0.98, the transferability is good, but the force to weaken the paper adsorption force between the transfer paper and the transfer belt becomes excessive, so the color misregistration in the sub-scanning direction deteriorates. For this reason, the speed ratio is desirably 0.98 or more and less than 0.995. This value has been obtained experimentally and may shift somewhat depending on the machine usage environment, paper type, and system.
[0027]
FIG. 6 shows the relationship between the speed ratio and the transfer rate. As for the relationship between the photosensitive member surface speed and the transfer belt surface speed, the transfer rate, which is transferability, improves as the speed ratio increases as shown in FIG. 6, but as shown in FIG. The amount of deviation gets worse. Therefore, it is desired to be determined by a balance between transferability and sub-scanning color misregistration amount. However, as shown in FIG. 5B, even if the relative speed difference especially when the sheet passing speed is low and the relative speed difference when the sheet passing speed is high are substantially constant, the color deviation of the sub-scanning does not deteriorate. There was found. Therefore, when the sheet passing speed is low, it is possible to set the transferability under favorable conditions as compared with the control in which the speed ratio is constant as in the conventional setting.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an image forming apparatus having two or more different transfer paper conveyance speeds, regardless of the direct transfer method or the intermediate transfer method, sub-scanning color misregistration is performed according to each transfer paper conveyance speed. Reduction can be achieved, and an image forming apparatus with improved transferability can be provided. In addition, the variation in speed due to the dimensional tolerance of parts generated under actual use conditions is absorbed by setting the speed ratio range between the surface speed of the first image carrier and the surface speed of the second image carrier. It becomes possible to do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color laser printer according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged view of a schematic configuration of a transfer unit.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a transfer belt slack side tension measuring apparatus.
FIG. 4 shows the relationship between the speed difference between the surface speed of the transfer belt and the surface speed of the photoreceptor and the loose side tension of the transfer belt.
FIG. 5 shows a relationship between a speed ratio and a speed difference between a surface speed of a transfer belt and a surface speed of a photosensitive member and a sub-scanning color misregistration amount in different paper passing modes.
FIG. 6 shows the relationship between the speed ratio between the surface speed of the transfer belt and the surface speed of the photosensitive member and the transfer rate when two or more toner images are transferred in an overlapping manner.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Toner image forming unit 2 Optical writing unit 3, 4 Paper feed cassette 5 Registration roller pair 6 Transfer unit 60 Transfer conveyance belts 61-68 Support rollers 67Y, 67M, 67C, 67K Transfer bias applying member 7 Fixing Unit 8 Paper discharge tray 9Y, 9M, 9C, 9K Transfer bias power supply 11Y, 11M, 11C, 11K Photosensitive drum 80 Electrostatic adsorption roller 80a Power supply 85 Cleaning device 90 Entrance roller bracket 91 Shaft 92 Pin 93 Swing bracket 94 Rotation Shaft 95 Hole 96 Cam 97 Cam shaft 98 Exit bracket 99 Shaft 100 Transfer paper A Belt running direction B First paper discharge direction C Second paper discharge direction G Switching guide MF Manual feed tray TC Toner supply container

Claims (4)

異なる2以上の転写紙搬送速度を有し、複数の第1の像担持体と、該複数の第1の像担持体上の画像を第2の像担持体へ転写させる転写手段とを備え、第1の像担持体と第2の像担持体との間に速度差を有するタンデム型の画像形成装置において、
転写紙搬送速度の変更前と変更後とで、((第2の像担持体の表面速度)−(第1の像担持体の表面速度))で表現する「第2の像担持体と第1の像担持体との速度差」が同一であるように、第1の像担持体の表面速度と第2の像担持体の表面速度を設定することを特徴とする画像形成装置。
Two or more different transfer paper conveyance speeds, comprising a plurality of first image carriers, and transfer means for transferring images on the plurality of first image carriers to a second image carrier, In a tandem type image forming apparatus having a speed difference between a first image carrier and a second image carrier,
Before and after the transfer paper conveyance speed is changed, ((surface speed of the second image carrier) − (surface speed of the first image carrier)) An image forming apparatus, wherein the surface speed of the first image carrier and the surface speed of the second image carrier are set so that the “speed difference with the first image carrier” is the same.
請求項1に記載の画像形成装置において、
記第1の像担持体は感光体ドラムであり、前記第2の像担持体は転写ベルトに吸着されて搬送される転写紙であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
Before SL first image bearing member is a photosensitive drum, an image forming apparatus, wherein the second image bearing member is a transfer sheet being conveyed is attracted to the transfer belt.
請求項1に記載の画像形成装置において、
記第1の像担持体は感光体ドラムであり、前記第2の像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
Before Symbol first image bearing member is a photosensitive drum, an image forming apparatus, wherein the second image bearing member is an intermediate transfer belt.
請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、
(第2の像担持体の表面速度/第1の像担持体の表面速度)で表現される「第2の像担持体と第1の像担持体との速度比」が0.98以上0.995未満の範囲に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The “speed ratio between the second image carrier and the first image carrier” expressed by (surface velocity of the second image carrier / surface velocity of the first image carrier) is 0.98 or more and 0 An image forming apparatus set in a range of less than .995 .
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