JP4416538B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式を利用して、画像を記録材上に形成してハードコピーを得る複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer that uses an electrophotographic method or an electrostatic recording method to form an image on a recording material to obtain a hard copy.
従来、画像形成装置、特に、複数色の現像剤にてカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては省スペース、低コスト、画質、更には高速化が課題とされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus, particularly a color image forming apparatus that forms a color image with a plurality of color developers, space saving, low cost, image quality, and high speed have been problems.
こうしたカラー複写機において、高速化については、像担持体である感光ドラム、現像装置、クリーナ、帯電器、等の画像形成手段を一体化して構成される画像形成部を、それぞれ形成する画像の色毎に複数搭載し、画像が形成される転写媒体の搬送方向に並列させるタンデム方式と呼ばれるカラー画像形成プロセスを実行することにより高速化を実現している。 In such a color copying machine, for speeding up, the color of the image forming each image forming unit constituted by integrating image forming means such as a photosensitive drum as an image carrier, a developing device, a cleaner, a charger, etc. A high speed is realized by executing a color image forming process called a tandem method in which a plurality of units are mounted for each and arranged in parallel in the transport direction of a transfer medium on which an image is formed.
又、更に、高速化だけでなく、メディアフレキシビリティー(はがきから厚紙や大サイズ紙など広範囲な転写材に対応可能なこと)に富んだ画像形成装置として、転写装置として第二の像担持体である転写媒体としての中間転写体上に、複数のトナー像形成部を配置させ、順次トナー像を一次転写させ、転写媒体としての中間転写体から転写材へ一括転写(二次転写)する方式が提案されている。又、中間転写体は、ベルト形状のものが、省スペースや、あらゆる装置に対応できることから適用されている。 Furthermore, in addition to speeding up, the second image carrier as a transfer device as an image forming device rich in media flexibility (supports a wide range of transfer materials such as postcards, cardboard and large size paper). A plurality of toner image forming portions are arranged on an intermediate transfer member as a transfer medium, and the toner images are sequentially transferred to the transfer material from the intermediate transfer member as a transfer medium to a transfer material (secondary transfer). Has been proposed. Further, the intermediate transfer member is applied in the form of a belt because it can save space and can be used in any apparatus.
こうしたタンデム方式と中間転写方式の両方を採用したフルカラー画像形成装置の一例である図8に示す画像形成装置により説明する。 The image forming apparatus shown in FIG. 8 will be described as an example of a full-color image forming apparatus employing both the tandem method and the intermediate transfer method.
タンデム方式と中間転写方式を採用した系では、各画像形成部は、それぞれに感光ドラムを有し、画像形成部毎に割り当てられる色のトナー像が形成され、転写媒体となる中間転写体に各画像形成部にて形成されたトナー像が重ねられてカラー画像となる。 In a system employing a tandem method and an intermediate transfer method, each image forming unit has a photosensitive drum, and a color toner image assigned to each image forming unit is formed. The toner images formed in the image forming unit are superimposed to form a color image.
図8に示す画像形成装置では、転写ベルトとしてのベルト状の中間転写体(中間体ベルト)50に沿って、その移動方向で上流から下流へと第1〜第4の画像形成部(プロセスステーション)1であるステーション1Bk、1C、1M、1Yが、順に並べられおり、それぞれのステーション1Bk、1C、1M、1Yにて、ブラックBk、シアンC、マゼンタM、イエローYの4色のトナー像が形成される。 In the image forming apparatus shown in FIG. 8, first to fourth image forming units (process stations) from upstream to downstream in the moving direction along a belt-like intermediate transfer member (intermediate belt) 50 as a transfer belt. ) Stations 1Bk, 1C, 1M, and 1Y, which are 1, are arranged in order. At each of the stations 1Bk, 1C, 1M, and 1Y, four color toner images of black Bk, cyan C, magenta M, and yellow Y are obtained. It is formed.
ここで、それらのステーション1の構成について、中間体ベルト50移動方向で最上流に配置されたブラックステーション1Bkを例に挙げて説明する。他のステーション1Y、1M、1Cも、現像剤の色以外は同様の構成であり、各部材例えば感光ドラム2Bkは、感光ドラム2であり、カラーステーション1C、1M、1Yの感光ドラム2C、2M、2Yに相当する。尚、ここで、各プロセスステーション1Bk、1C、1M、1Yに設けられる部材、例えば、感光ドラム2といった場合は、各プロセスステーション1Bk、1C、1M、1Yにおける感光ドラム2Bk、2C、2M、2Yの総称である。
Here, the configuration of these stations 1 will be described by taking as an example the black station 1Bk arranged at the most upstream position in the moving direction of the
ステーション1Bkにおいて、中央に像坦持体としての、直径60mmの有機感光体(感光ドラム)2Bkが配置されている。かかるドラム2Bkは、不図示のモータにより、100mm/sの速さで回転される。この回転により周面が周囲に設けられた各画像形成手段を通過して、その過程にて、表面に画像形成処理が施され、トナー像が形成される。 In the station 1Bk, an organic photoconductor (photosensitive drum) 2Bk having a diameter of 60 mm is disposed in the center as an image carrier. The drum 2Bk is rotated at a speed of 100 mm / s by a motor (not shown). By this rotation, the peripheral surface passes through each image forming means provided in the periphery, and in the process, an image forming process is performed on the surface to form a toner image.
ここでは、感光ドラム2Bkは、その軸部分である不図示の導電性支持体上に電荷発生層が0.1μ、電荷輸送層が20μ設けられて構成されるネガ帯電タイプのOPCドラムである。感光ドラム2Bkとしては、アモルファスシリコンドラムが使用されることもある。
Here, the
感光ドラム2Bk周囲に画像形成手段のひとつである帯電手段として、従来公知のコロナ放電タイプの帯電器3が設けられ、帯電工程が実施される。帯電器3は、ステンレスの枠体の中央にコロナワイヤーと呼ばれる、直径60μmのタングステンワイヤーに金を鍍金した線が張られている。かかるワイヤーに約600μAのマイナス電流を流すことにより、コロナが発生し、一部がドラム2Bk方向に流れ、ドラム2Bk周面が一様に、ここでは、約−800Vに帯電される。
A conventionally known corona
一様帯電された感光ドラム2Bk帯電面にレーザスキャナユニット100Bkからレーザー光Lが、照射される(潜像形成工程)。潜像形成手段である露光手段として使用されているレーザスキャナユニット100Bkは、内部にて従来公知のポリゴンミラーが回転し、レーザLが画像信号に応じてパルス駆動され発光し、ポリゴンミラーに反射される。 Laser light L is irradiated from the laser scanner unit 100Bk to the uniformly charged photosensitive drum 2Bk charging surface (latent image forming step). In the laser scanner unit 100Bk used as an exposure unit which is a latent image forming unit, a conventionally known polygon mirror rotates inside, and a laser L is pulse-driven in accordance with an image signal to emit light and reflected by the polygon mirror. The
かかるレーザLのスポットは、感光ドラム2Bk軸方向の主走査方向に55μm、ドラム2Bkの回転方向の副走査方向に55μmのスポット径で照射され、照射部にて表面電位が変更され静電潜像が形成される。 The spot of the laser L is irradiated with a spot diameter of 55 μm in the main scanning direction in the axial direction of the photosensitive drum 2Bk and 55 μm in the sub-scanning direction of the rotation direction of the drum 2Bk. Is formed.
コロナ帯電器3により表面が−800Vに帯電された感光ドラム2Bkは、レーザLによる露光により画像信号に基づいて、感光ドラム2Bk表面が光照射され、感光ドラム2Bkの電荷が減衰することによって静電潜像が形成される。画像の濃さにより、レーザー光Lの強さが変わり、画像のいわゆる白地に相当する電位が−700V。濃い部分に相当する所が約−200V。画像の中間調に相当する所は、その間に適宜なるように、レーザー露光調製される。
The surface of the photosensitive drum 2Bk charged to −800 V by the
静電潜像は感光ドラム2Bkの回転により現像手段である現像装置4Bkを通過し、その過程にて、現像工程が実施され、トナー像となる。現像装置4Bkには、内部にマグネットを有し、現像剤を静電潜像に搬送する、現像剤担持体であるスリーブ41と、現像剤を攪拌するスクリュー42と、が備えられる。
The electrostatic latent image passes through the developing device 4Bk as developing means by the rotation of the photosensitive drum 2Bk, and in the process, the developing process is performed to become a toner image. The developing device 4Bk includes a
ここで使用される現像剤は、トナーとキャリアが含まれる二成分現像剤である。 The developer used here is a two-component developer containing a toner and a carrier.
トナーは、ポリエステル樹脂をベースとし、各色の顔料も分散されている。又、本例のようなカラー画像形成装置では、トナーの軟化点は、従来白黒系より低く設定されており、本例でもシャープメルト性低温定着性トナーを使用している。 The toner is based on a polyester resin, and pigments of each color are also dispersed. Further, in the color image forming apparatus as in this example, the softening point of the toner is set lower than that in the conventional black and white system, and in this example also, a sharp melt low temperature fixing toner is used.
又、ここで使用されているトナーは、流動性が高い、すなわち、凝集度が低い20%のトナーを使用している。トナーの流動性は、凝集度としてはかることが可能である。この凝集度は値が大きいほど試料の流動性は低いと判断する。測定装置としてはパウダーテック(細川ミクロン社製)を用いた。 In addition, the toner used here is a 20% toner having high fluidity, that is, low cohesion. The fluidity of the toner can be measured as the degree of aggregation. It is judged that the greater the value of this degree of aggregation, the lower the fluidity of the sample. As a measuring device, Powder Tech (made by Hosokawa Micron Corporation) was used.
凝集度の測定法は、振動台に200メッシュ、100メッシュ、60メッシュのフルイを目の狭い順位即ち60メッシュフルイが最上位にくるように200メッシュ、100メッシュ、60メッシュのフルイの順に重ねてセットする。このセットした60メッシュフルイ上に正確に秤量した試料5gを加え、振動台への入力電圧を21.7Vになるようにし、その際の振動台の振幅が60〜90μmの範囲内に入るように調整し(レオスタットメモリ約2.5)、約15秒間振動を加える。その後各フルイ上に残った試料の重量を測定して下式に基づき凝集度を得る。試料は23度60%RHの環境下で約12時間放置したものを用い、測定環境は23度60%RHである。
The cohesion degree is measured by placing 200 mesh, 100 mesh, and 60 mesh sieves on a shaking table in the order of 200 mesh, 100 mesh, and 60 mesh sieves so that the 60 mesh sieve comes to the top. set. 5 g of accurately weighed sample is added to the
凝集度(%)=(60メッシュフルイ上の試料重量)/5g)×100
+(100メッシュフルイ上の試料重量)/5g)×100×(3/5)
+(200メッシュフルイ上の試料重量)/5g)×100×(1/5)
Aggregation degree (%) = (sample weight on 60 mesh sieve) / 5 g) × 100
+ (Sample weight on 100 mesh sieve) / 5 g) × 100 × (3/5)
+ (Sample weight on 200 mesh sieve) / 5 g) × 100 × (1/5)
キャリアは、マグネタイトを樹脂に分散させたもので、帯電性を付与するため、表面を樹脂コートしている。 The carrier is obtained by dispersing magnetite in a resin, and the surface is resin-coated in order to impart chargeability.
こうしたトナーとキャリアを含む現像剤が現像装置4Bk内に充填される。現像装置4Bk内では現像剤はスクリュー42で攪拌され、ネガ帯電付与されたトナーを有する現像剤は、スリーブ41表面へ、内部のマグネットの磁力により供給され、スリーブ41の回転によって現像剤が感光ドラム2Bkとの対向部(現像部)に搬送された時、感光ドラム2Bkと現像剤が、摺擦される。
The developer containing such toner and carrier is filled in the developing device 4Bk. In the developing device 4Bk, the developer is agitated by the
現像装置4Bkのスリーブ41には、交流成分と直流成分が印加されている。直流成分としては、約−550Vで、交流成分としては、2KHz、2KVppの矩形高周波が印加されている。かかる現像バイアスにより、トナーがドラム2Bk方向へ飛翔する。
An AC component and a DC component are applied to the
ドラム2Bk表面にて高電位の部分は、白地に相当し、トナーは飛翔しない。ドラム電位が低いところは、トナーが飛翔し、ドラム2Bk上にトナーが乗る。 The high potential portion on the surface of the drum 2Bk corresponds to a white background, and the toner does not fly. When the drum potential is low, the toner flies and the toner gets on the drum 2Bk.
現像工程にて、ベタ画像に相当する最も濃度の濃い画像信号に対して、感光ドラム2Bk表面には、1色あたり約0.5mg/cm2のトナーが乗るように設定されている。 In the development process, the surface of the photosensitive drum 2Bk is set to have about 0.5 mg / cm 2 of toner per color with respect to the image signal having the highest density corresponding to the solid image.
こうして感光ドラム2Bk上に形成されたトナー像は、中間体ベルト50と感光ドラム2Bkとの対向部である転写部tBkへ移動し、一次転写工程が施され、中間体ベルト50へとトナー像が転写される。
The toner image formed on the photosensitive drum 2Bk in this manner moves to the transfer portion tBk, which is the opposite portion between the
一次転写後に感光ドラム2Bk表面に残留した現像剤は、感光ドラム2Bk表面が再び帯電器3にて帯電される前にクリーニング手段6Bkにて除去され、次回の画像形成に備える。
The developer remaining on the surface of the photosensitive drum 2Bk after the primary transfer is removed by the cleaning unit 6Bk before the surface of the photosensitive drum 2Bk is charged again by the
他のプロセスステーション1においても同様に各色のトナー像が形成され、中間体ベルト50の移動に従ってブラックトナー像に重ねて転写される。
Similarly, the toner images of the respective colors are formed in the other process stations 1 and transferred onto the black toner image in accordance with the movement of the
ここで、中間転写方式における転写ベルトである中間転写体の中間体ベルト50について説明する。中間転写体である中間体ベルト50は、100μmのポリイミド樹脂を型成型にてシームレスに円筒状に作成したものである。表層は、トナーとの離型性を良好にするために、フッ素樹脂をコートされている。ポリイミドの樹脂内部には、カーボンを3部から30部内添し、抵抗が109Ωcmになるように調整されている。これは、抵抗を109Ωcmより下げると、中間体ベルト50の周回動作において、電荷の自己減衰機能が働き、除電器が不要なためである。
Here, the
中間体ベルト50は、駆動ローラ52、内側二次転写ローラ81、及びテンションローラ51の3本のローラで巻架して構成されている。ここで、駆動ローラ52とテンションローラ51とで張架される部分が転写平面Tとなり、各プロセスステーション1が並べられ、それが有する感光ドラム2と対向し、各転写部tが配置されている。
The
駆動ローラ52は直径30mmを有し、中間体ベルト50の回転を駆動する。中間体ベルト50の移動によって、各色ステーション1Bk、1C、1M、1Yで画像形成されたトナー像が、それぞれの転写面Tに配置される一次転写部t(tBk、tC、tM、tY)において、中間体ベルト50上に重なるように作像、転写される。
The
各プロセスステーション1における一次転写部tにおいて、転写面Tの裏側に、一次転写部材である転写ブレード5(5Bk、5C、5M、5Y)が設置される。転写ブレード5は、ヒドリンゴムにて構成され、抵抗値は107Ωcmのものを使用している。
At the primary transfer portion t in each process station 1, a transfer blade 5 (5Bk, 5C, 5M, 5Y), which is a primary transfer member, is installed behind the transfer surface T. The
この一次転写部tにおいて、第1〜第4ステーション1において形成されたトナー像が重ねられ、4色のトナー像が中間体ベルト50表面に重ねられる。
In the primary transfer portion t, the toner images formed in the first to fourth stations 1 are overlapped, and the four color toner images are overlapped on the surface of the
一方、記録材Pがレジストローラ12から二次転写部t2へ向けて搬送される。 On the other hand, the recording material P is conveyed from the registration roller 12 toward the secondary transfer portion t2.
二次転写部t2は、中間体ベルト50の巻架ローラでもある内側二次転写ローラ81と、それと中間体ベルト50と挟持して対向する外側二次転写ローラ82との対向部として構成される。
The secondary transfer portion t2 is configured as a facing portion between an inner
外側二次転写ローラ82には不図示の高圧電源より20μアンペアの電流が印加される。中間体ベルト50上のトナー像と記録材Pはタイミングが図られ、二次転写部t2に送られる。
A current of 20 μA is applied to the outer
そして二次転写工程にて、中間体ベルト50上のトナーは、二次転写ローラ81、82の高圧により、紙に転写される。
In the secondary transfer process, the toner on the
そして、記録材Pは、定着装置9へ送られ、定着工程が実施される。定着装置9は、定着ローラ91と加熱ローラ92を有する。該両ローラ91と92は、ゴムによる弾性層と表層に離型層としてのフッ素樹脂が被膜されている。内部に有する不図示のハロゲンヒータにより、約170℃に加熱される。ローラ91と92の温度は、不図示のサーミスタにより、一定になるように不図示の制御回路により制御される。
Then, the recording material P is sent to the
かかる定着装置9では、従来のような、積極的なオイル塗布装置がない。これは、トナーにワックスが内包されているためで、加熱と加圧により、トナー内部のワックスがトナー外部に染み出し、ローラ表層とフッ素樹脂と離型性を有するためである。
Such a
こうして加熱定着された記録材Pは機外へ排出される。一方、転写が終了した感光ドラム2は、それぞれのクリーナ6により転写残トナーをクリーニング、除去され、引き続き次の潜像の形成に備えられる。
The recording material P thus heat-fixed is discharged out of the apparatus. On the other hand, after the transfer, the
転写ベルト50上に残留したトナー及びその他の異物は、転写ベルト50の表面に当接するクリーニング手段で除去される。
Toner and other foreign matters remaining on the
ところで、この構成の画像形成装置においては、上記のような画像形成工程を実施して4色のトナー像を重ねる多色画像形成(フルカラー画像形成)と、4色の現像剤のうち所定の色、ここでは1色のみを使用する単色画像形成であり、特にブラックの現像剤のみで画像形成する白黒画像形成と、の2種類の画像形成モードが実施される。尚、ここでは所定の色はBkのみであるので、単色画像形成であるが、後に説明する実施例3のように、全ての色を使わずに所定の複数色を使用する場合もあるので、所定の色のみ使用する場合は少色画像形成とする。 By the way, in the image forming apparatus having this configuration, the above-described image forming process is performed to form a multicolor image (full color image formation) in which four color toner images are superimposed, and a predetermined color among the four color developers. Here, monochromatic image formation using only one color is performed, and in particular, two types of image formation modes are performed, namely monochrome image formation in which an image is formed only with a black developer. In this case, since the predetermined color is only Bk, it is monochromatic image formation. However, as in Example 3 described later, there are cases where a predetermined plurality of colors are used without using all the colors. When only a predetermined color is used, a low-color image is formed.
従来いわゆるコピーといえば白黒のみの複写機であったものが、カラーコピーが普及しつつある。かかるカラー複写機の普及過程においては白黒コピーをとる白黒複写機とカラーコピーをとるカラー複写機を両方保有し、適宜場合により使いわけていた。しかし、近年の技術の普及により、カラー複写機によって、単色画像形成である白黒コピーとしても違和感なく使えるようになり、カラー複写機での白黒画像形成が重要になり始めてきた。 In the past, so-called copying, which was a copying machine with only black and white, is becoming popular. In the popularization process of such color copiers, both black and white copiers that make black and white copies and color copiers that make color copies are owned and used as appropriate. However, with the spread of technology in recent years, it has become possible to use monochrome copying, which is a monochromatic image formation, with a color copying machine without a sense of incongruity, and the formation of monochrome images with a color copying machine has become important.
白黒画像形成において、ブラックプロセスステーション1Bkは動作させ、他のプロセスステーション1C、1M、1Yは停止動作状態とする。この停止動作状態とは、感光ドラム2M、2C、2Yを回転させて、帯電工程、現像工程は実施させるものの、所謂白現像が実施され、現像スリーブ41にバイアスが印加されるものの、それぞれの現像装置4C、4M、4Yが収容するカラートナーは、感光ドラム1に殆ど付着せず、中間体ベルト50に転写されない状態である。かかる停止動作状態は、中間体ベルト50が、各感光ドラム2C、2M、2Yに接触した状態で行われる。こうした停止動作を行う理由は、白黒画像形成においても、カラープロセスステーション1C、1M、1Yにおいて各帯電、現像動作が実施されないと、本例におけるブラックステーション1Bkで、正側に帯電した中間体ベルト50が下流側の感光ドラム2C、2M、2Yに悪影響を及ぼす為である。
In the black and white image formation, the black process station 1Bk is operated, and the
即ち、このベルト50の正帯電電荷により、下流側の感光ドラム2C、2M、2Yがマイナスに正常帯電されていないと、正側に逆帯電されてしまう為である。感光ドラム2は、この逆帯電に大変弱く、これがメモリとなってしまう。又、現像装置4が動作することにより、通常は、若干のトナーと、トナーの外添剤が感光ドラム2上に流されて、クリーナ6に至る。そして、クリーナ6に備えられたクリーニング手段で、感光ドラム2上のトナーを掻き取るクリーナーブレード(不図示)と感光ドラム2間の潤滑剤として働く。
That is, due to the positively charged charge of the
これにより、クリーナーブレードと、感光ドラム2間の摩擦の上昇が防げて、ブレードのめくれ、及び、感光ドラム2の削れに対する長寿命が図られるのであるが、動作されない場合、クリーナーブレードのめくれ、感光ドラム2の短寿命となってしまう。又、このトナー及び外添剤により、中間転写ベルト50と感光ドラム2間の摺擦力が低下するため、これによっても感光ドラム2の長寿命化が図れていた。
As a result, the friction between the cleaner blade and the
しかしながら、この方法では、白黒画像形成にもかかわらず、カラーステーションにおけるパーツが全て動作する上に、クリーニングブレードに対しては潤滑作用を及ぼせる若干の現像剤も、感光ドラム1と中間体ベルト50間での摺擦に対しては、低減効果が低く、出力しない画像形成にもかかわらず、カラー画像形成手段が消耗してしまい、耐久寿命が短くなるという欠点があった。
However, in this method, all the parts in the color station operate in spite of the black-and-white image formation, and a small amount of developer capable of lubricating the cleaning blade is also included in the photosensitive drum 1 and the
この課題についての解決手段として、中間体ベルト50における転写面Tにおいて中間体ベルト50移動方向下流側にてベルト50を支持している駆動ローラ52を、転写面Tの位置から離間させて、図では52aの状態とし、駆動ローラ52と反対側に設けられた中間体ベルト50移動方向最上流に配置されたブラックステーション1Bk以外は、中間体ベルト50を感光ドラム2から離間して中間体ベルト50aの状態とし、物理的にカラートナーが中間体ベルト50に付着しないようにする方法が行われてきた。つまり、一次転写ブレード5と中間体ベルト50の一次転写部tからの脱動作が行われてきた。
As a solution to this problem, the driving
ブラックステーション以外の3つのカラーステーションを、中間転写ベルトに対して離間する構成は、例えば特許文献1に記載されている。 A configuration in which three color stations other than the black station are separated from the intermediate transfer belt is described in Patent Document 1, for example.
本明細書では、一次転写ブレード5のような転写部材、中間体ベルト50のような転写ベルトが、一次転写部tである転写部から離間する離間動作を脱動作、逆に転写部tに戻す動作を着動作と称すものとする。
In the present specification, the transfer member such as the
ここで、図8の画像形成装置では、第一〜第四のプロセスステーション1は水平方向に並べられているため、中間体ベルト50における転写面Tは水平面となるので、ここでは駆動ローラ52を下方に下げて状態52aとし、ブラックステーション1Bk以外は、中間体ベルト50を感光ドラム2から離間する。
Here, in the image forming apparatus of FIG. 8, since the first to fourth process stations 1 are arranged in the horizontal direction, the transfer surface T of the
この場合、転写面Tの下面に設けられた一次転写ブレード5C、5M、5Yも、転写面Tのベルト移動方向下流側を下方に下げる動作に連動して、同時に下方に脱させる脱動作がなされ、図8で5Ca、5Ma、5Yaの状態となる。
In this case, the
しかしながら、このように中間体ベルト50を駆動ローラ52と一緒に脱させる脱動作が頻繁に行われると、ベルト50の物理的な変化や巻架ローラ51、52の位置ずれが生じ、色ずれの制御などが難しくなる。
However, if the removal operation for removing the
しかし、中間体ベルト50は、絶対条件として、4色のトナー像をベルト面の同じ位置に重ねるように精度良く走行させる必要がある。即ち、例えば赤色の字や、青の字など、2色のトナーを精度良くベルト50上に重ねることにより、色ずれのない、純粋な二次色が形成される。そのために、中間体ベルト50は、蛇行せず精度良く走行されなければならない。
However, as an absolute condition, the
駆動ローラとするローラを、図8に示す位置ではなく、転写面Tにおけるベルト50移動方向最上流に配置されているローラ51としても、中間体ベルト50の駆動系の内のひとつのローラが頻繁に着脱動作を行うということは、中間体ベルト50の走行安定性に支障をきたすこととなってしまう。
Even if the roller used as the drive roller is not the position shown in FIG. 8 but the
又、他の方法として、中間体ベルト50は脱させず、更に白黒画像形成にて使用しない色に関する画像形成にかかわる部材の寿命を損耗しないように、一次転写ブレード5C、5M、5Yのみを脱させて、中間体ベルト50は脱させず、極力中間体ベルト50表面が感光ドラム2に接触しないようにして、感光ドラム2の回転を停止させるようにする方法がある。
As another method, the
しかしながら、この方法は、中間体ベルト50が完全に感光ドラム2から脱される保証がなく、各色感光ドラム2C、2M、2Yが回転を停止しているにもかかわらず、時々、中間体ベルト50が、各色一次転写ブレード5C、5M、5Yの位置で、停止している感光ドラム2に接触してしまい、わずかながら感光ドラム2に傷をつけるといった不具合が発生していた。
However, this method does not guarantee that the
上述のいずれの方法においても、即ち、使用しない色の感光ドラムから中間体ベルト50を脱する方法においても、色ずれ発生の問題が生じ、又、転写ブレード5を脱する方法でも、中間体ベルト50が感光ドラム2から離れる保証が無いために、多少のダメージが感光ドラム2に発生してしまうといった問題が生じた。
本発明の目的は、転写ベルトに沿って、色毎に備えられた複数の画像形成部が備えられ、各画像形成部にて形成されたトナー像を重ねて画像形成を行うフルカラー画像形成と、複数のうち所定の画像形成部にて形成されたトナー像のみで画像形成を行う少色画像形成との、両方の画像形成が実行できる画像形成装置において、少色画像形成時には使用しない色の画像形成部に備えられた像担持体において、転写ベルトとの磨耗によって生じる破損等を低減して、長寿命化を実現し、更に、部材の位置ずれや変形による色ずれ等を生じない画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a full-color image formation in which a plurality of image forming portions provided for each color are provided along a transfer belt, and a toner image formed in each image forming portion is superimposed to form an image. An image of a color that is not used when forming a low-color image in an image forming apparatus capable of performing both image formation and low-color image formation in which only a toner image formed by a predetermined image forming unit is formed. In the image carrier provided in the forming unit, an image forming apparatus that realizes a long life by reducing damage caused by abrasion with the transfer belt, and does not cause color misregistration due to misalignment or deformation of members. Is to provide.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、移動可能な転写ベルトと、像担持体と前記像担持体上のトナー像を前記転写ベルトに向かって転写するための転写ブレードとを備えた異なる色のトナー像を形成可能である複数の画像形成部と、を有し、画像形成に使用される像担持体に対して前記転写ベルトは当接し、画像形成に使用されない像担持体に対して前記転写ブレードと前記転写ベルトとが当接している状態で前記転写ベルトは離間することが可能である画像形成装置において、
前記転写ベルトの移動方向において前記転写ブレードに対して上流側と下流側のそれぞれに前記転写ベルトの外面に当接して設けられ、前記転写ベルトを前記像担持体に対して離間するための複数の離間部材と、前記複数の離間部材と前記転写ブレードとを連結し、前記複数の離間部材と前記転写ブレードと前記複数の離間部材間のベルト面とを一体で前記転写ブレードと前記ベルト面とを当接させた状態で移動させて前記転写ベルトを前記像担持体に対して離間するための連結手段とが、それぞれの画像形成部に設けられていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a toner image of different colors comprising a movable transfer belt, an image carrier and a transfer blade for transferring a toner image on the image carrier toward the transfer belt. A plurality of image forming units that can be formed, the transfer belt abuts against an image carrier used for image formation, and the transfer blade and the image carrier that is not used for image formation In the image forming apparatus in which the transfer belt can be separated in a state where the transfer belt is in contact with the transfer belt,
In the moving direction of the transfer belt, a plurality of upstream and downstream sides with respect to the transfer blade are provided in contact with the outer surface of the transfer belt, and separate the transfer belt from the image carrier. The separation member, the plurality of separation members, and the transfer blade are connected to each other, and the plurality of separation members, the transfer blade, and the belt surface between the plurality of separation members are integrated into the transfer blade and the belt surface. Provided is an image forming apparatus characterized in that a connecting means for moving the transfer belt away from the image carrier by moving in a contact state is provided in each image forming section. .
本発明の一実施態様によると、前記転写ブレードの下方にある前記転写ベルトの両端から突出した突出部が設けられ、前記突出部と複数の離間部材との間は連結バーにより連結されると共に前記突出部と前記転写ブレードとは別の連結バーにより連結されることが好ましい。 According to an embodiment of the present invention, protrusions protruding from both ends of the transfer belt below the transfer blade are provided, and the protrusions and the plurality of spacing members are connected by a connecting bar and It is preferable that the protruding portion and the transfer blade are connected by a separate connecting bar .
本発明によれば、少色画像形成時には使用しない色の画像形成部に備えられた像担持体において、転写ベルトとの磨耗によって生じる破損等を低減して、長寿命化を実現し、更に、転写ブレードの位置ずれや変形による色ずれ等を生じない画像形成装置が実現できた。 According to the present invention , in an image carrier provided in an image forming portion of a color that is not used at the time of forming a small- color image, damage caused by abrasion with a transfer belt is reduced, and a long life is achieved. An image forming apparatus that does not cause color misregistration due to displacement or deformation of the transfer blade can be realized.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
参考例1
本参考例の画像形成装置を図1、図2に示す。本例に使用する画像形成装置は、従来例同様にブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4つのプロセスステーション1を有する、タンデム方式、中間転写方式を併用した画像形成装置であり、4つのプロセスステーション1に定形成されるトナー像を重ね合わせる多色画像形成(フルカラー画像形成)と、1色のトナー像を形成する少色画像形成(白黒画像形成)が実施される。図2は、フルカラー画像形成時の状態を示すが、フルカラー画像形成における全体構成は図8を用いて説明した従来例と同じであるので、詳しい説明は省略する。
Reference example 1
The image forming apparatus of this reference example is shown in FIGS. The image forming apparatus used in this example is an image forming apparatus having four process stations 1 of black, cyan, magenta, and yellow as in the conventional example, and using both the tandem method and the intermediate transfer method. Multicolor image formation (full color image formation) in which toner images that are regularly formed are superimposed on each other and small color image formation (monochrome image formation) to form a single color toner image are performed. FIG. 2 shows a state at the time of full-color image formation, but the entire configuration in full-color image formation is the same as the conventional example described with reference to FIG.
本発明の特徴部分である、白黒画像形成時の状態について説明する。 A state at the time of monochrome image formation, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
本参考例においては、白黒画像形成時、転写ベルトである中間体ベルト50の駆動ローラ52を脱させず、カラーステーション1C、1M、1Yの転写部材である一次転写ブレード5C、5M、5Yを転写部(一次転写部)tより離間させる(脱させる)方式を改良した。図1に、本参考例における白黒画像形成時の状態を示す。
In this reference example , the
本参考例では、白黒画像形成時に一次転写ブレード5C、5M、5Yを脱させる離間動作において、かかる一次転写ブレード5に付属している離間部材であるガイドコロG及びバーBにより、中間体ベルト面Tを引き下げる。以下、図3を用いて詳述する。
In this reference example , in the separation operation for removing the
図3(a)、(b)は、カラーステーション1C、1M、1Yのいずれかにおける一次転写部tの様子を示す。従来例にて説明したように、感光ドラム2に対し、転写面Tを構成している中間体ベルト50を介し、一次転写ブレード5が配設されている。
FIGS. 3A and 3B show the state of the primary transfer portion t in any of the
ここで、本参考例においては、一次転写ブレード5は、バーBとコロGに連結されており、これらのバーBとコロGは、一次転写ブレード5と一体で動く構成をとる。図3(a)は、フルカラー画像形成時の状態を示す。
Here, in this reference example , the
そして、一次転写ブレード5が下方に脱する時には、図3(b)に示すように、かかるバーBとコロGは、一体物として同様に下方に脱する。尚、一次転写ブレード5を脱させる方法は、不図示ながら従来公知のバネと変心カムによる機構にてなされる。
Then, when the
尚、本参考例では、ステーション1が水平に並べているため転写ブレード5が転写部tから脱する時は下方に移動したが、他の方向にステーションが並べられれば、脱する方向は別の方向となる。
In this reference example , since the stations 1 are arranged horizontally, the
図4はかかるシステムを上方より見下ろした模式図である。 FIG. 4 is a schematic view of such a system as viewed from above.
ここで、感光ドラム2の下部に近接して中間体ベルト50の転写面Tが矢印の方向に回動する。ブレード5の長手方向とは、中間体ベルト50の進行方向と交差する方向であるが、バーBは、ブレード5の長手方向両端から突出しており、ベルト50の外側まで突出し、ベルト50両側において上方へと曲げられた形状とされる。そして、その曲げられた端部Baは中間体ベルト50の上方まで延び、その端部Baに中間体ベルト50の上方中央側へと侵入するような方向にコロGが取り付けられている。つまり、中間体ベルト50の進行方向の両側より、転写ブレード5に付属するコロGが中間体ベルト50上方に位置している。
Here, the transfer surface T of the
かかる構成により、白黒画像形成時、転写ブレード5が下方に脱するとき、中間体ベルト50が、ブレード5と一体化して下方に脱するバーBに設けられたコロGに引っかかり、下方へと引き下げられ、完全に感光ドラム2より脱する。つまり、中間体ベルト50は、離間部材であるガイドコロGとバーBにより、転写ブレード5の離間動作に連動する構成とされる。
With this configuration, when the
ここでは、ブラックステーション1Bk以外の各ステーション1C、M、Yに関して、白黒画像形成時において上記に説明した中間体ベルト50の離間動作が行われる。
Here, with respect to each of the
従来は、転写ブレード5のみ脱していた場合には、感光ドラム2への傷が入るのを完全には防止しきれていなかった状態で、装置を完全にフルカラーのみ動作させた時の感光ドラム2の各色の寿命が1万枚であったのに対し、白黒画像形成を100枚の画像形成のうち90枚行ったとき、一次転写ブレード5だけを脱させる方法では、カラーステーション1C、1M、1Yにおけるドラム2等の寿命が、トナー像を形成していないにもかかわらず、1万5千枚となり、ドラム傷等によりフルカラー画像形成を続けた場合と比べてもそれほど長くない寿命となってしまった。
Conventionally, when only the
そこで、本参考例のように、一次転写ブレード5にコロGとバーBとを設けて、中間体ベルト50を一次転写ブレード5と連動して脱させる構成では、同様に100枚の画像形成のうち90枚の白黒画像形成を行った際に、カラーステーション1C、1M、1Yについて、10万枚以上まで、寿命アップさせることが可能となった。
Therefore, as in the present reference example , in the configuration in which the roller G and the bar B are provided on the
尚、このときの白黒画像形成装置の感光ドラム2は、当然フルカラー画像形成時の寿命と同じ、1万枚である。
Incidentally, the
又、カラー色用の感光ドラム2C、2M、2Yの寿命アップが図れ、傷等による機械寿命に対しては寿命アップが図れ、10万枚の寿命となるが、機内のオゾン等で若干の劣化は起こるため、感光ドラム2が無交換状態になるということはない。
In addition, the life of the color
実施例1
本実施例では、参考例における中間体ベルト50の脱動作機構に対して、図5(a)、(b)に示すように、コロGを感光ドラム2をはさんで、中間体ベルト50移動方向で上流と下流に各1個ずつ、計2個設けたものである。
Example 1
In this embodiment, for removing the operating mechanism of the
図5を用いて本実施例の中間体の脱動作機構について説明する。図5(a)が、中間体ベルト50の着状態を示し、図5(b)が、中間体ベルト50の脱状態を示す。
With reference to FIG. 5, the mechanism for removing the intermediate body of this example will be described. FIG. 5A shows the wearing state of the
本実施例では、上方から見た図である図6をも参照すれば理解できるように、ブレード5の長手方向両端から突出したバーB2が、中間体ベルト50両側から突出した端部Bc2にて、中間体ベルト50の上方に向けて曲がっているが、その曲がった部分が突出部端部Bc2から2方向に延びている。その曲がった部分BaとBbの先端は、それぞれブレード5の中間体ベルト50移動方向で上流側と下流側にて、中間体ベルト50の上方まで延びている。そして、上方に向けて曲がった部分BaとBbには、中間体ベルト50の中央へ向けてコロGa(中間体ベルト50移動方向上流側)とコロGb(中間体ベルト50移動方向下流側)が取り付けられている。
In this embodiment, as can be understood with reference to FIG. 6 which is a view seen from above, the bar B2 protruding from both ends in the longitudinal direction of the
そして、ブレード5が中間体ベルト50から脱すると、中間体ベルト50はコロGaとGbに引っかかって、バーBに引き下げられ、一次転写部tから脱する。つまり、ここでも、中間体ベルト50はブレード5に連動して一次転写部tから脱する。
When the
ここでは、一次転写ブレード5をはさんで、コロGを2個配設したことにより、中間体ベルト50が、感光ドラム2に対し、フラット状に下がるため、安定して、感光ドラム2より離すことが出来る。
Here, since the two rollers G are disposed across the
以上によっても、白黒画像形成時、感光ドラム2が傷つく現象がなく、ドラム寿命等も、参考例同様に長寿命化する効果が得られた。
As described above, there is no phenomenon that the
実施例2
少色画像形成において、先述参考例が、白黒画像形成動作に関していたものに対し、本実施例では、2色カラー画像形成動作に関して説明する。
Example 2
In the low-color image formation, the above-described reference example relates to the monochrome image formation operation, but in this embodiment, the two-color image formation operation will be described.
図7にレッド(マゼンタとイエローのみ動作させる)の例を示す。 FIG. 7 shows an example of red (only magenta and yellow are operated).
レッドの画像形成時は、ブラックステーション1Bkとシアンステーション1Cの転写ブレード5Bkと5Cを一次写部tより脱させる。
During red image formation, the transfer blades 5Bk and 5C of the black station 1Bk and
他の構成については、実施例1と同様であるので、詳しい説明を省略する。図7に示すように、黒とシアンの転写ブレード5Bkと5Cを脱させ、マゼンタとイエローのステーション1Mと1Yにおける転写ブレード5Mと5Yが着しており、バーBとコロGによって、中間体ベルト50が、黒とシアンの感光ドラム2Bk、2Cには接せず、マゼンタとイエローの感光ドラム2M、2Yのみに当接している。
Since other configurations are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted. As shown in FIG. 7, the black and cyan transfer blades 5Bk and 5C are removed, and the
本実施例における黒とシアンの一次転写部tBkとtCにおける中間体ベルト50の着脱機構は、実施例1に説明した、ブレード5の上流と下流にコロGを設ける機構を採用した。
As the mechanism for attaching and detaching the
かかるように、白黒画像形成のように一色の画像形成だけでなく、2色以上の画像形成動作に対しても有効で、本例の場合、実施例1と同様な効果で、フルカラー画像形成時、感光ドラム2の寿命が1万枚の時、2色画像形成においては、使用するマゼンタとイエローについては1万枚で、使用しないブラックとシアンの感光ドラム2は、10万枚以上、基本的にはかなりの長寿命となる。
Thus, it is effective not only for the formation of one color image as in the case of black and white image formation but also for the image formation operation of two or more colors. In the case of this example, the effect similar to that of the first embodiment is achieved. When the life of the
尚、実施例2に関しては、ある2次色の例を示したが、ブルーや、3色を混色して得られる場合等も、基本的には、使用する色だけ転写ブレードを着し、使わない色を脱することにおいて、本発明が同様に適用できる。 In the second embodiment, an example of a certain secondary color is shown. However, even when the color is obtained by mixing three colors such as blue or the like, basically, a transfer blade is worn and used only for the color to be used. The present invention is equally applicable in removing uncolored colors.
実施例1、2において、以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。つまり、トナーの種類や中間体ベルトの材質等はこれ以外のものでも良い。 The dimensions of the components of the image forming apparatus described Oite in Example 1, 2, or more, materials, shapes, and and relative positions, unless otherwise specifically noted, the scope of the invention only those It is not intended to be limited to. In other words, other types of toner, intermediate belt material, and the like may be used.
例えば、上記、一次転写部材がブレードであったが、従来公知のローラ方式でも同様にバーとコロを備えて、中間体ベルトを一次転写部材に連動させて脱動作の際に同様に引き下げる機構が採用でき、効果も同様に得られる。 For example, the primary transfer member is a blade, but a conventionally known roller system is similarly provided with a bar and a roller, and a mechanism for pulling down the intermediate belt in the same manner when the intermediate transfer belt is interlocked with the primary transfer member. The effect can be obtained in the same way.
又、複数個のコロの例として、実施例1に2個の例を示したが、3個以上でも、効果は同様であり、より安定に中間転写体を像担持体より離脱させられれば、他の構成においても、同様の効果が得られる。又、離間部材は上記のバーやコロに限定されず、転写ベルトに当接して転写部から離間させる構成のものであればよい。 Further, as examples of a plurality of rollers, two examples are shown in Example 1 , but the effect is the same with three or more, and if the intermediate transfer member can be more stably separated from the image carrier, Similar effects can be obtained in other configurations. Further, the separation member is not limited to the above-described bar or roller, and any member may be used as long as it is in contact with the transfer belt and separated from the transfer portion.
又、トナーの種類や形成する画像の色数等はこれに限定されるものではない。そして、本発明は、中間転写方式にて好適に実施されるが、転写材担持体である転写ベルトに転写媒体である記録材を担持させて一次転写部に搬送して、直接感光ドラムから記録材に像を重ねる直接転写方式にても本発明は実施することは可能である。 Further, the type of toner and the number of colors of the image to be formed are not limited to this. The present invention is preferably carried out by an intermediate transfer system, in which a recording material, which is a transfer medium, is carried on a transfer belt, which is a transfer material carrier, and is transported to a primary transfer unit and recorded directly from a photosensitive drum. The present invention can also be implemented in a direct transfer system in which an image is superimposed on a material.
1 プロセスステーション
2 感光ドラム(像担持体)
5 一次転写ブレード(転写部材)
50 中間体ベルト(転写ベルト、中間転写体、転写媒体)
t 転写部
B バー(離間部材)
G コロ(離間部材)
1
5 Primary transfer blade (transfer member)
50 Intermediate belt (transfer belt, intermediate transfer body, transfer medium)
t Transfer section B Bar (separating member)
G roller (spacer)
Claims (2)
前記転写ベルトの移動方向において前記転写ブレードに対して上流側と下流側のそれぞれに前記転写ベルトの外面に当接して設けられ、前記転写ベルトを前記像担持体に対して離間するための複数の離間部材と、前記複数の離間部材と前記転写ブレードとを連結し、前記複数の離間部材と前記転写ブレードと前記複数の離間部材間のベルト面とを一体で前記転写ブレードと前記ベルト面とを当接させた状態で移動させて前記転写ベルトを前記像担持体に対して離間するための連結手段とが、それぞれの画像形成部に設けられていることを特徴とする画像形成装置。In the moving direction of the transfer belt, a plurality of upstream and downstream sides with respect to the transfer blade are provided in contact with the outer surface of the transfer belt, and separate the transfer belt from the image carrier. The separation member, the plurality of separation members, and the transfer blade are connected to each other, and the plurality of separation members, the transfer blade, and the belt surface between the plurality of separation members are integrated into the transfer blade and the belt surface. An image forming apparatus comprising: a connecting unit configured to move the transfer belt in a contacted state to separate the transfer belt from the image carrier.
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