JP2011043725A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光体上に形成した潜像をトナー及びキャリアからなる液体現像剤によって現像する現像し、これによる現像剤をさらに記録紙などの媒体に転写して、さらに転写された媒体上のトナー像を融着し定着して画像形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention develops a latent image formed on a photosensitive member by developing with a liquid developer composed of toner and carrier, further transfers the developer thereby to a medium such as recording paper, and further on the transferred medium. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image by fusing and fixing a toner image.
液体溶媒中に固体成分からなるトナーを分散させた高粘度の液体現像剤を用いて潜像を現像し、静電潜像を可視化する湿式画像形成装置が種々提案されている。この湿式画像形成装置に用いられる現像剤は、シリコンオイルや鉱物油、食用油等からなる電気絶縁性を有し高粘度の有機溶剤(キャリア液)中に固形分(トナー粒子)を懸濁させたものであり、このトナー粒子は、粒子径が1μm前後と極めて微細である。このような微細なトナー粒子を使用することにより、湿式画像形成装置では、粒子径が7μm程度の粉体トナー粒子を使用する乾式画像形成装置に比べて高画質化が可能である。 Various wet image forming apparatuses that develop a latent image using a high-viscosity liquid developer in which a toner composed of a solid component is dispersed in a liquid solvent and visualize the electrostatic latent image have been proposed. The developer used in this wet image forming apparatus suspends solids (toner particles) in a highly viscous organic solvent (carrier liquid) having electrical insulation properties such as silicon oil, mineral oil, and edible oil. The toner particles are extremely fine with a particle diameter of around 1 μm. By using such fine toner particles, the wet image forming apparatus can achieve higher image quality than a dry image forming apparatus using powder toner particles having a particle diameter of about 7 μm.
このような液体現像剤を用いた画像形成装置としては、例えば、特許文献1には、光伝導面12を持ったドラム10上に、レーザスキャナなどの画像装置16により静電潜像を形成した後、当該静電潜像を帯電されたトナー粒子とキャリア液を含む液トナーにて現像し、現像された像を基材44上に印刷する画像装置について記載されている。
As an image forming apparatus using such a liquid developer, for example, in
この画像装置では、中間転写部材40と押印ローラー42にて形成された転写部に基材44を通過させ、現像された像を基材44上に中間転写部材40上の像を転写させているが、特に、押印ローラー42上にはグリッパ76が装架されており、押印ローラー42に送られてきた基材44の前端部を把持し、中間転写部材40上の像の転写後に基材44を開放することで基材44に転写する像の位置決めが行われている。
In this image apparatus, the base material 44 is passed through a transfer portion formed by the
このように特許文献1に記載されている画像装置では、押印ローラー42上に装架されているグリッパ76にて基材44の位置決めを行うものであるが、特許文献1の図1、図2Aなどから見てとれるように、このグリッパ76は、押印ローラー42の表層に設けられたものであって、中間転写部材40と押圧ローラー42の回転を阻害しないよう小型で単純な機構のものを採用することしかできない。
As described above, in the image device described in
このような小型のグリッパ76では基材44を掴む掴み代を十分に確保することができないとともに十分な力で基材44を把持することができない。このような場合、転写中に基材44がグリッパ76から脱落してしまう可能性が大きく、印刷不良の原因となるのみならず、脱落した基材44が装置内に留まることにより装置内を汚染するなどの不具合の原因となる。また、このような単純な機構のグリッパ76では、基材44の前端部を正確に把持することができず印刷ずれの原因ともなっている。 With such a small gripper 76, it is not possible to secure a sufficient grip allowance for gripping the base material 44 and to grip the base material 44 with sufficient force. In such a case, there is a high possibility that the base material 44 will drop off from the gripper 76 during the transfer, which not only causes printing failure but also contaminates the inside of the device due to the dropped base material 44 remaining in the device. This may cause malfunctions. Further, the gripper 76 having such a simple mechanism cannot accurately grip the front end portion of the base material 44, which causes printing misalignment.
このような課題を解決するために、転写ローラーの軸に沿って凹部内を設け、この凹部内に転写材把持部を設けることで、転写材把持部の大型を図ることができるとともに、複
雑な機構を採用することも可能となり、転写材をしっかりと正確な位置で把持することが可能となる。
In order to solve such a problem, the inside of the concave portion is provided along the axis of the transfer roller, and the transfer material gripping portion is provided in the concave portion, so that the transfer material gripping portion can be increased in size and complicated. A mechanism can also be adopted, and the transfer material can be firmly held at an accurate position.
しかしながら、このように表面に比較的大きい凹部を設けた転写ローラーを採用した場合、新たな課題が生じることがある。転写ローラーと転写ベルトにて転写材に転写を行う際、転写ローラー上に設けられた凹部が転写ベルトから離間する際の衝撃で発生した振動が転写ベルトの速度変動となり、結果として像担持体から転写ベルトへの1次転写中の像にずれが生じさせてしまう。特に、カーボンブラックまたは酸化鉄を成分に含むブラック系の現像剤では、このような転写像のずれはハーフトーンや、画像の輪郭部分では視覚的に目立つこととなり、画像の劣化を引き起こすこととなる。 However, when such a transfer roller having a relatively large concave portion on the surface is employed, a new problem may occur. When transferring to the transfer material with the transfer roller and transfer belt, the vibration generated by the impact when the recess provided on the transfer roller separates from the transfer belt becomes the speed fluctuation of the transfer belt, and as a result, from the image carrier Deviation occurs in the image during the primary transfer to the transfer belt. In particular, in a black developer containing carbon black or iron oxide as a component, such a shift in the transferred image becomes visually noticeable in a halftone or an outline portion of the image, which causes deterioration of the image. .
本発明の画像形成装置はこのような問題を解決するため、像を担持する像担持体と、前記像担持体に担持された前記像が転写される転写ベルトと、周面の軸方向に凹部を有し、前記凹部に転写材を把持する転写材把持部が配設され、前記転写ベルトに転写された像を前記転写ベルトとの当接により形成される転写ニップ部で前記転写材に転写する転写ローラーと、を有し、前記転写ローラーの周面に対応する前記凹部の仮想周面の周長は、前記転写ニップ部の前記転写材搬送方向の幅よりも大きく、前記像担持体の像が転写される前記転写ベルトの転写位置と前記転写ニップ部の位置との間の前記転写ベルトの距離よりも大きいことを特徴としている。 In order to solve such a problem, the image forming apparatus of the present invention has an image carrier that carries an image, a transfer belt to which the image carried on the image carrier is transferred, and a recess in the axial direction of the peripheral surface. A transfer material gripping portion for gripping the transfer material in the recess, and an image transferred to the transfer belt is transferred to the transfer material at a transfer nip formed by contact with the transfer belt. A peripheral length of the virtual peripheral surface of the recess corresponding to the peripheral surface of the transfer roller is larger than a width of the transfer nip portion in the transfer material conveyance direction, It is characterized by being larger than the distance of the transfer belt between the transfer position of the transfer belt to which the image is transferred and the position of the transfer nip portion.
このように、凹部の仮想周面の周長が、転写ニップ部の前記転写材搬送方向の幅よりも大きい場合、すなわち、転写ローラーと当接して回転していた転写ベルトが、転写ローラーに設けられている凹部と対向した際、一旦、転写ローラーから離間するような構成において、像担持体の像が転写される転写ベルトの転写位置と転写ニップ部の位置との間の転写ベルトの距離よりも大きくすることにより、転写ローラーが転写ベルトから離間する際に発生する転写ベルトの速度変動を避けて像担持体から転写ベルトへ像を転写させることが可能となり、転写ベルトの速度変動による像のずれを防止することが可能となる。 As described above, when the circumferential length of the virtual peripheral surface of the recess is larger than the width of the transfer nip portion in the transfer material conveyance direction, that is, the transfer belt that has been rotating in contact with the transfer roller is provided on the transfer roller. In a configuration in which the image bearing member is once separated from the transfer roller when facing the recessed portion, the distance of the transfer belt between the transfer position of the transfer belt to which the image on the image carrier is transferred and the position of the transfer nip portion is determined. This also makes it possible to transfer the image from the image carrier to the transfer belt while avoiding the speed fluctuation of the transfer belt that occurs when the transfer roller moves away from the transfer belt. A shift can be prevented.
さらに、本発明の画像形成装置は、像を担持する第2の像担持体を有し、前記第2の像担持体に担持された像が前記転写ベルトに転写されるとともに、前記第2の像担持体に担持された像が転写された前記転写ベルトに前記像担持体に担持された像が転写されることとしている。 Furthermore, the image forming apparatus of the present invention has a second image carrier that carries an image, and the image carried on the second image carrier is transferred to the transfer belt and the second image carrier. The image carried on the image carrier is transferred to the transfer belt on which the image carried on the image carrier is transferred.
このように、複数の像担持体を有するカラー画像形成装置に対しても本発明を適用し、転写ベルトの速度変動による像のずれを防止することが可能となる。 In this way, the present invention is also applied to a color image forming apparatus having a plurality of image carriers, and it is possible to prevent image shift due to speed fluctuation of the transfer belt.
さらに、本発明の画像形成装置は、前記像担持体に担持された像は、トナーとキャリア液とを有する液体現像剤で現像された像であり、前記トナーは、カーボンブラックもしくは酸化鉄を含有することとしている。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the image carried on the image carrier is an image developed with a liquid developer having a toner and a carrier liquid, and the toner contains carbon black or iron oxide. To do.
このように、カーボンブラックや酸化鉄を成分に含むブラック系の現像剤を使用する像担持体について、本発明の構成を採用することにより、視覚的に像のずれが目立ちやすい現像剤に対し像のずれを抑え、画像の品質を向上させることが可能となる。 As described above, by adopting the configuration of the present invention for an image carrier using a black developer containing carbon black or iron oxide as a component, it is possible to develop an image with respect to a developer whose image shift is visually noticeable. It is possible to suppress the deviation and improve the image quality.
さらに、本発明の画像形成装置は、前記転写ベルトの移動速度を制御する速度制御部と、前記速度制御部により前記転写ベルトの移動速度を制御した後、前記像担持体に担持された像の前記転写ベルトへの転写を開始させる制御部と、を有することとしている。 Further, the image forming apparatus of the present invention includes a speed control unit that controls the moving speed of the transfer belt, and the speed control unit that controls the moving speed of the transfer belt, and then the image carried on the image carrier. And a controller for starting transfer to the transfer belt.
このように転写ベルトの速度を制御する速度制御部を設けることで、転写ローラーが転
写ベルトから離間した際に発生する転写ベルトの速度変動の変動量を抑えると共に、早期に安定させる制御が可能となり、像担持体から転写ベルトに転写させる像のずれを防止することが可能となる。
By providing a speed control unit that controls the speed of the transfer belt in this way, it is possible to control the amount of fluctuation in the speed fluctuation of the transfer belt that occurs when the transfer roller is separated from the transfer belt and to stabilize it at an early stage. Therefore, it is possible to prevent the image transferred from the image carrier to the transfer belt from being displaced.
さらに、本発明の画像形成装置は、前記転写ローラーの前記凹部の軸方向に配設された当接部材と、前記転写ベルトを介して転写ローラーと当接する張架ローラーと、前記張架ローラーの軸方向に配設されるとともに、前記当接部材と当接する支持部材と、を有することとしている。 Furthermore, the image forming apparatus of the present invention includes a contact member disposed in the axial direction of the concave portion of the transfer roller, a tension roller that contacts the transfer roller via the transfer belt, and a tension roller And a support member disposed in the axial direction and in contact with the contact member.
このように転写ベルトを張架する張架ローラーに設けた支持部材と、転写ローラーの開口部に対応する位置に設けられた当接部材を設けたことにより、凹部が転写から離間している際においても、この支持部材と当接部材が当接することで、離間時における振動を抑えることが可能となる。 When the support member provided on the tension roller for stretching the transfer belt and the contact member provided at the position corresponding to the opening of the transfer roller are provided, the recess is separated from the transfer. In this case, the support member and the contact member are in contact with each other, so that vibration at the time of separation can be suppressed.
また、本発明の画像形成方法は、像担持体に担持された像を転写ベルトを転写し、前記転写ベルトに転写された像を、前記転写ベルトと周面に凹部を有する転写ローラーとの当接により形成された転写ニップ部に移動させ、前記像の移動距離と異なる前記凹部の前記転写ローラーの前記周面に対応する仮想周面の周長を有する前記転写ローラーにより、前記凹部に配設された転写材把持部で把持された転写材に前記像を転写することを特徴とするものである。 Also, the image forming method of the present invention transfers an image carried on an image carrier onto a transfer belt, and applies the image transferred onto the transfer belt to the transfer belt and a transfer roller having a concave portion on a peripheral surface. The transfer roller is moved to the transfer nip formed by the contact, and is disposed in the recess by the transfer roller having a circumference of a virtual peripheral surface corresponding to the peripheral surface of the transfer roller of the recess different from the moving distance of the image. The image is transferred to a transfer material held by the transferred transfer material holding portion.
このように、転写ローラーに設けられた凹部の仮想周面の周長と、像担持体により転写ベルトに転写された像が転写ニップ部まで移動する距離とを異ならせたことにより、転写ローラーが転写ベルトから離間する際に発生する転写ベルトの速度変動を避けて像担持体から転写ベルトへ像を転写させることが可能となり、転写ベルトの速度変動による像のずれを防止することが可能となる。 In this way, the transfer roller is made different by making the circumference of the virtual peripheral surface of the recess provided in the transfer roller different from the distance that the image transferred to the transfer belt by the image carrier moves to the transfer nip. It is possible to transfer the image from the image carrier to the transfer belt while avoiding the speed fluctuation of the transfer belt that occurs when separating from the transfer belt, and it is possible to prevent the image from being shifted due to the speed fluctuation of the transfer belt. .
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。画像形成装置の中央部に配置された各色の画像形成部に対し、現像装置30Y、30M、30C、30Kは、画像形成装置の下方部に配置され、転写ベルト40、2次転写部(2次転写ユニット)60、定着ユニット90などの構成は画像形成装置の上方部に配置されている。特に、定着ユニット90が、転写ベルト40上方にレイアウトされることにより、画像形成装置全体としての設置面積を抑制することが可能となっている。このように本実施形態においては、2次転写ユニット60で2次転写を経た用紙などの転写材は、転写材搬送装置230や吸引装置210、270などによって吸引されつつ、定着ユニット90へと搬送される構成となっているためにこのようなレイアウトを実現することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing main components constituting the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The developing
現像装置(本発明でいう「現像部」)30Y、30M、30C、30Kは、トナーによる画像を形成するために、感光体10Y、10M、10C、10K、コロナ帯電器11Y、11M、11C、11K、LEDアレイなどの露光ユニット12Y、12M、12C、12K等を備えている。コロナ帯電器11Y、11M、11C、11Kにより、感光体10Y、10M、10C、10Kを一様に帯電させ、露光ユニット12Y、12M、12C、12K(本発明でいう「露光部」)により、入力された画像信号に基づいて露光を行い、帯電された感光体10Y、10M、10C、10K上に潜像を形成する。
Developing devices (“developing units” in the present invention) 30Y, 30M, 30C, and 30K are
現像装置30Y、30M、30C、30Kは、概略、現像ローラー20Y、20M、20C、20K、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)からなる各色の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器(リザーバ)31Y、31M、31C、31K、これら各色の液体現像剤を現像剤容器31Y、31M、31C、31Kから現像ローラー20Y、20M、20C、20Kに塗布する塗布ローラーであるアニロックスローラー32Y、32M、32C、32K等を備え、各色の液体現像剤により感光体(本発明でいう「像担持体」)10Y、10M、10C、10K上に形成された潜像を現像する。
The developing
転写ベルト40は、エンドレスのベルトであり、駆動ローラー41とテンションローラー42に張架され、1次転写部50Y、50M、50C、50Kで感光体10Y、10M、10C、10Kと当接しながら駆動ローラー41により回転駆動される。1次転写部50Y、50M、50C、50Kは、感光体10Y、10M、10C、10Kと転写ベルト40を挟んで1次転写バックアップローラー51Y、51M、51C、51Kが対向配置され、感光体10Y、10M、10C、10Kとの当接位置を転写位置として、現像された感光体10Y、10M、10C、10K上の各色のトナー像を転写ベルト40上に順次重ねて転写し、フルカラーのトナー像を形成する。
The
2次転写ユニット60は、2次転写ローラー61が転写ベルト40を挟んでベルト駆動ローラー41と対向配置され、さらに2次転写ローラークリーニングブレード62からなるクリーニング装置が配置される。そして、2次転写ローラー61を配置した転写位置において、転写ベルト40上に形成された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を転写材搬送経路Lにて搬送される用紙、フィルム、布等の転写材に転写する。
In the
さらに、転写材搬送経路Lの下流には、第1吸引装置210、転写材搬送装置230、第2吸引装置270が順次配列されており、転写材を定着ユニット90に搬送するようになっており、定着ユニット90では、用紙等の転写材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の転写材に融着させ定着させる。
Further, a
テンションローラー42は、ベルト駆動ローラー41などと共に転写ベルト40を張架しており、転写ベルト40のテンションローラー42に張架されている箇所で、転写ベルトクリーニングブレード49からなるクリーニング装置が当接配置され、転写ベルト40上の残りトナー、キャリアをクリーニングするようになっている。なお、転写ベルト40を駆動するための駆動力はテンションローラー42に持たせ、ベルト駆動ローラー41を単なるベルト張架ローラーとして用いるようにすることもできる。
The
画像形成装置に対する転写材の供給は給紙装置(不図示)によって行われる。このような給紙装置にセットされた転写材は、所定のタイミングにて一枚ごとに転写材搬送経路Lに送り出されるようになっている。転写材搬送経路Lでは、ゲートローラー101、101’及び転写材ガイド102によって転写材を2次転写位置まで搬送し、転写ベルト40上に形成された単色のトナー現像像やフルカラーのトナー現像像を転写材に転写する。2次転写された転写材は、上記のように、転写材搬送装置230を中心とした転写材搬送手段によって、さらに定着ユニット90に搬送される。定着ユニット90は、加熱ローラー91と、この加熱ローラー91側に所定の圧力で付勢された加圧ローラー92とから構成されており、これらのニップ間に転写材を挿通させ、転写材上に転写された単色のトナー像やフルカラーのトナー像を用紙等の転写材に融着し定着させる。
The transfer material is supplied to the image forming apparatus by a paper feeding device (not shown). The transfer material set in such a sheet feeding device is sent to the transfer material conveyance path L one by one at a predetermined timing. In the transfer material conveyance path L, the transfer material is conveyed to the secondary transfer position by the
ここで、画像形成部及び現像装置について説明するが、各色の画像形成部及び現像装置の構成は同様であるため、以下、イエロー(Y)の画像形成部及び現像装置に基づいて説明する。 Here, the image forming unit and the developing device will be described. Since the configurations of the image forming unit and the developing device for each color are the same, the following description will be made based on the yellow (Y) image forming unit and the developing device.
画像形成部は、感光体10Yの外周の回転方向に沿って、コロナ帯電器11Y、露光ユニット12Y(本発明における「露光部」)、現像装置30Yの現像ローラー20Y、第1感光体スクイーズローラー13Y、第2感光体スクイーズローラー13Y’、1次転写部50Y、図示しない除電部および感光体クリーニングブレード18Yの順に、より前段に配置される構成は、後段に配置される構成より上流にあるものと定義される。
The image forming unit includes a
1次転写部50Yの下流側において、感光体10Yと当接している感光体クリーニングブレード18Yは、感光体10Y上のキャリア成分リッチな液体現像剤をクリーニングする。
On the downstream side of the
現像装置30Yにおける現像ローラー20Yの外周には、クリーニングブレード21Y、アニロックスローラー32Y、コンパクションコロナ発生器22Yが配置されている。アニロックスローラー32Yには、現像ローラー20Yへ供給する液体現像剤の量を調整する規制ブレード33Yが当接している。液体現像剤容器31Yの中にはオーガ34Yが収容されている。また、感光体10Yと対向する位置には、転写ベルト40を挟むようにして、1次転写部の1次転写バックアップローラー51Yが配置されている。
A
感光体10Yは、外周面にアモルファスシリコン感光体などの感光層が形成された円筒状の部材からなる感光体ドラムであり、時計回りの方向に回転する。
The
コロナ帯電器11Yは、感光体10Yと現像ローラー20Yとのニップ部より感光体10Yの回転方向の上流側に配置され、図示しない電源装置から電圧が印加され、感光体10Yをコロナ帯電させる。露光ユニット12Yは、コロナ帯電器11Yより感光体10Y
の回転方向の下流側において、コロナ帯電器11Yによって帯電された感光体10Y上に光を照射し、感光体10Y上に潜像を形成する。なお、画像形成プロセスの始めから終わりまでで、より前段に配置されるローラーなどの構成は、後段に配置されるローラーなどの構成より上流にあるものと定義する。
The
On the downstream side in the rotation direction, light is irradiated onto the
現像装置30Yは、コンパクション作用を施すコンパクションコロナ発生器22Y、キャリア内にトナーを概略重量比20%程度に分散した状態の液体現像剤を貯蔵する現像剤容器31Yを有する。
The developing
また現像装置30Yは、前記の液体現像剤を担持する現像ローラー20Y、液体現像剤を現像ローラー20Yに塗布するための塗布ローラーであるアニロックスローラー32Yと、現像ローラー20Yに塗布する液体現像剤量を規制する規制ブレード33Yと、液体現像剤を攪拌、搬送しつつアニロックスローラー32Yに供給するオーガ34Y、現像ローラー20Yに担持された液体現像剤をコンパクション状態にするコンパクションコロナ発生器22Y、現像ローラー20Yのクリーニングを行う現像ローラークリーニングブレード21Yを有する。
Further, the developing
現像剤容器31Yに収容されている液体現像剤は、従来一般的に使用されているIsopar(商標:エクソン)をキャリアとした低濃度(1〜2wt%程度)かつ低粘度の、常温で揮発性を有する揮発性液体現像剤ではなく、高濃度かつ高粘度の、常温で不揮発性を有する不揮発性液体現像剤である。すなわち、本発明における液体現像剤は、熱可塑性樹脂中へ顔料等の着色剤を分散させた平均粒径1μmの固形子を、有機溶媒、シリコンオイル、鉱物油又は食用油等の液体溶媒中へ分散剤とともに添加し、トナー固形分濃度を約20%とした高粘度(HAAKE RheoStress RS600を用いて、25℃の時のせん断速度1000(1/s)のときの粘弾性が30〜300mPa・s程度)の液体現像剤である。
The liquid developer contained in the
アニロックスローラー32Yは、現像ローラー20Yに対して液体現像剤を供給し、塗布する塗布ローラーとして機能するものである。このアニロックスローラー32Yは、円筒状の部材であり、表面に現像剤を担持し易いように表面に微細且つ一様に螺旋状に彫刻された溝による凹凸面が形成されたローラーである。このアニロックスローラー32Yにより、現像剤容器31Yから現像ローラー20Yへと液体現像剤が供給される。装置動作時においては、図1に示すように、オーガ34Yが反時計回り回転し、アニロックスローラー32Yに液体現像剤を供給し、アニロックスローラー32Yは反時計回りに回転して、現像ローラー20Yに液体現像剤を塗布する。
The anilox roller 32Y functions as an application roller that supplies and applies a liquid developer to the developing
規制ブレード33Yは、厚さ200μm程度の金属ブレードであり、アニロックスローラ
ー32Yの表面に当設し、アニロックスローラー32Yによって坦持搬送されてきた液体現像剤の膜厚、量を規制し、現像ローラー20Yに供給する液体現像剤の量を調整する。
The
現像ローラークリーニングブレード21Yは、現像ローラー20Yの表面に当接するゴム等で構成され、現像ローラー20Yが感光体10Yと当接する現像ニップ部より現像ローラー20Yの回転方向の下流側に配置されて、現像ローラー20Yに残存する液体現像剤を掻き落として除去するものである。
The developing
コンパクションコロナ発生器22Yは、現像ローラー20Y表面の帯電バイアスを増加させる電界印加手段であり、コンパクションコロナ発生器22Yによって、コンパクション部位でコンパクションコロナ発生器22Y側から現像ローラー20Yに向かって電界が印加される。なお、このコンパクションのための電界印加手段は、図1に示すコロナ放電器のコロナ放電に代えて、コンパクションローラーなどを用いても良い。
The
現像ローラー20Yに担持されてコンパクションされた現像剤は、現像ローラー20Yが感光体10Yに当接する現像ニップ部において、所定の電界印加によって、感光体10Yの潜像に対応して現像される。
The developer carried on the developing
現像残りの現像剤は、現像ローラークリーニングブレード21Yによって掻き落として除去され現像剤容器31Y内の回収部に滴下して再利用される。尚、このようにして再利用されるキャリア及びトナーは混色状態ではない。
The developer remaining after development is scraped off and removed by the developing
1次転写の上流側に配置される感光体スクイーズ装置は、感光体10Yに対向して現像ローラー20Yの下流側に配置して感光体10Yに現像されたトナー像の余剰キャリアを回収するものである。この感光体スクイーズ装置は、感光体10Yに摺接して回転する弾性ローラー部材から成る第1感光体スクイーズローラー13Y、第2感光体スクイーズローラー13Y’とから構成され、感光体10Y上に現像されたトナー像から余剰なキャリア及び本来不要なカブリトナーを回収し、顕像(トナー像)内のトナー粒子比率を上げる機能を有する。なお、感光体スクイーズローラー13Y、13Y’には、所定のバイアス電圧が印加されている。
The photosensitive member squeeze device disposed upstream of the primary transfer is disposed downstream of the developing
上記の第1感光体スクイーズローラー13Y、第2感光体スクイーズローラー13Y’からなるスクイーズ装置を経た感光体10Y表面は、1次転写部50Yに進入する。この1次転写部50Yでは、感光体10Yに現像された現像剤像を1次転写バックアップローラー51Yにより転写ベルト40へ転写する。この1次転写部においては、1次転写バックアップローラー51Yに印加される転写バイアスの作用によって、感光体10Y上のトナー像は転写ベルト40側に転写される。ここで、感光体10Yと転写ベルト40は等速度で移動する構成であり、回転及び移動の駆動負荷を軽減するとともに、感光体10Yの顕像トナー像への外乱作用を抑制している。
The surface of the
上記現像装置30Yの現像プロセスと同様のプロセスによって、現像装置30M、30C、30Kにおいても、それぞれの感光体10M、10C、10K上にマゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナー像が各々形成される。そして、転写ベルト40はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)各色の1次転写部50のニップを通過し、各色の感光体上の現像剤(現像像)が転写され、色重ねされて2次転写ユニット60のニップ部に進入する。
In the developing
2次転写ユニット60を経た転写ベルト40は、再び1次転写部50で転写像を受けるために周回するが、1次転写部50が実行される上流側において転写ベルト40は、転写ベルトクリーニングブレード49などによってクリーニングが実施される。
The
転写ベルト40は、ポリイミド基層上にポリウレタンの弾性中間層を設け、さらにその上にPFA表層が設けられている三層構造となっている。この転写ベルト40は、ベルト駆動ローラー41、テンションローラー42にて張架され、PFA表層側においてトナー像が転写されるようにして用いられる。
The
次に本実施形態に係る画像形成装置で用いられる2次転写ローラー61(本発明における「転写ローラー」)についてより詳細に説明する。図2は本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる2次転写ローラーの斜視図であり、図3は本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる2次転写ローラーの転写材把持部の動作を示す図である。図2及び図3において、601はローラー基材、602はローラー軸部、605は凹部、607は弾性部材、610は転写材把持部、611は把持部材、612は把持部材受け部、640は転写材剥離部材、650は当接部材をそれぞれ示している。
Next, the secondary transfer roller 61 (“transfer roller” in the present invention) used in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described in more detail. FIG. 2 is a perspective view of a secondary transfer roller used in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a drawing of a transfer material of the secondary transfer roller used in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows operation | movement of a part. 2 and 3,
2次転写ローラー61のローラー基材601の両端部にはローラー軸部602が設けられており、このローラー軸部602を中心として回動自在に装置本体側に取り付けられるようになっている。また、ローラー基材601には、軸方向にわたる凹部605が設けられており、凹部605中には転写材把持部610が設けられている。この転写材把持部610は転写材を把持したり、解放したりするための機構である。
また、凹部605以外のローラー基材601には転写材を支持する弾性部材607が設けられている。弾性部材607は、凹部605内に設けられた固定部にてローラー基材601に固定されている。弾性部材607は電気的抵抗成分を有する半導電弾性ゴム層で構成されており、この弾性部材607に転写材が巻きつけられている状態で、2次転写ユニット60における2次転写ニップを通過するときに転写ベルト40から転写材へのトナー像の転写が行われる。
The
このように転写ローラー40の周囲に弾性部材607を巻き付けたことで、転写ローラー61と転写ベルト40によって形成される2次転写ニップの幅を広く確保し、転写効率を高めることが可能となる。また、この弾性部材607を固定する固定部を転写ローラー61の凹部605内に配設したことで、転写ローラー61の表面にて弾性部材607を固定する必要が無く、転写ローラー61の表面に均一な弾性層を形成することが可能となり、転写時の品質を高めることが可能となっている。
By winding the
転写材把持部610は、概略、ローラー軸方向にわたって離散的に設けられる把持部材611及び把持部材受け部612とからなるペアと、当該ペアの間にローラー軸方向にわたって適宜配されている複数の転写材剥離部材640とから構成されている。全ての把持部材611は可動可能に構成されており、把持部材受け部612との間で転写材を挟持するように動作することで転写材を把持したり、把持部材受け部612との間の間隔をあけるように動作することで転写材を解放したりすることができるようになっている。また、全ての転写材剥離部材640は、把持部材611と把持部材受け部612とで把持していた転写材を、2次転写ローラー61側から離れる方向に押し出すように動作する。
The transfer
2次転写ローラー61のローラー軸部602の両端には、2つの当接部材650が設けられている。この当接部材650は、ローラー軸方向からみて2次転写ローラー61に凹部605が設けられて、開口している領域に対応する領域に当接面などを有する構造となっており、この当接面が後述する支持部材と当接することによって、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間の位置を規制するようになっている。
Two
図3を参照しつつ転写材把持部610の動作についてより詳しく説明する。図3は模式的に示した転写材把持部610の各構成を軸方向からみた図である。また、図3(A)、図3(B)、図3(C)、図3(D)に示す転写材把持部610の各状態は、図1の2次転写ローラー61にA、B、C、Dとしてマーキングした位置に、2次転写ローラー61の転写材把持部610がきたときに、転写材把持部610がとる動作状態を概略示しているものである。
The operation of the
図3(A)は転写材把持部610で転写材を把持することなく、2次転写ローラー61が回転しているときの状態を示している。このとき、把持部材611や転写材剥離部材640は、2次転写ローラー61を仮に円柱としてみたとき、その最外周内に収まるようになっている。これは、2次転写ローラー61の回転過程において、図1のAの範囲に転写材把持部610が存在するときの状態を示している。
FIG. 3A shows a state where the
図3(B)は把持部材611が(a)方向に移動して、把持部材受け部612との間に
所定空間を形成して、当該空間に進入する転写材Sを、把持部材611及び把持部材受け部612とで挟持する準備を行っている状態を示す図である。これは、2次転写ローラー61の回転過程において、転写材把持部610が図1のBの位置にきて、ゲートローラー101、101’の回転と共に、転写材ガイド102に沿って進入してくる転写材の把持準備を行っている状態を示すものである。
3B, the gripping
図3(C)は、前記空間に進入した転写材Sを、把持部材611が(a’)方向に移動して、把持部材受け部612との間で挟持した状態を示している。このとき、転写材把持部610でその一端を把持された転写材Sは、2次転写ローラー61の回転に伴い、2次転写ローラー61のローラー基材601に巻きとられた状態となる。このように、転写材が2次転写ニップに進入する前段に転写材把持部610で転写材Sを把持・固定するので、トナー像が転写される転写材Sの位置決めを厳密に行うことができる。2次転写ローラー61の回転過程において、転写材把持部610が図1のCの範囲に位置するときには、図3(C)の状態が保たれる。
FIG. 3C shows a state in which the transfer material S that has entered the space is sandwiched between the gripping
図3(D)は把持部材611が(a)方向に移動して、把持部材受け部612との間に所定空間を形成し転写材Sを解放すると共に、転写材剥離部材640が(b)方向に移動して、2次転写ローラー61から遠ざかる方向に転写材Sを押している状態を示している。この動作状態は、2次転写ローラー61の回転過程において、転写材把持部610が図1のDの位置にきて、2次転写ニップを経てトナー像が転写された転写材Sを、次の転写材搬送プロセスに引き渡すときのものである。
3D, the gripping
上記したように転写材把持部610は、転写材Sを転写ベルト40と2次転写ローラー61との2次転写ニップ間に挿通する前に転写材Sを把持すると共に、転写ベルト40と2次転写ローラー61との2次転写ニップ間に挿通した後に把持した転写材Sを解放するように動作するものである。2次転写ニップを経た転写材Sは、転写材把持部610が図3(D)に示すように動作することによって、転写材Sを2次転写ローラー61から確実に分離すると共に、次の転写材搬送プロセスに確実に導くことができるようになっている。また、一般的に液体現像剤を用いた画像形成プロセスでは、2次転写ニップでトナー像が転写された転写材Sは、2次転写ローラー61又は転写ベルト40のいずれかに添着してしまい、剥離が困難な場合があるが、転写材把持部610による図3(D)の動作によって、転写材Sを各構成から確実に剥離させることができる。
As described above, the transfer
上記のように転写材把持部610で解放された転写材Sは、次に転写ユニット90まで搬送されるが、この搬送を行うための搬送手段について説明する。図4は本発明の実施形態に係る画像形成装置で用いられる転写材搬送手段の動作を説明する図である。図4において、210は第1吸引装置、211は筐体部、212は吸引面、215は気流発生部、230は転写材搬送装置、231は筐体部、232は吸引面、233は隔壁部材、235は気流発生部、250は転写材搬送部材、251は転写材搬送部材駆動ローラー、252、253は転写材搬送部材張架ローラー、270は第2吸引装置、271は筐体部、272は吸引面、275は気流発生部、400は送風装置、401は筐体部、402は開口部、405は気流発生部をそれぞれ示している。
The transfer material S released by the transfer
第1吸引装置210は、シロッコファンなどの気流発生部215が取り付けられた筐体部211を有しており、この気流発生部215によって、筐体部211内の空間R1から筐体部211外に排気を行うことができるようになっている。筐体部211の下面側は複数の通気孔が一面に設けられた吸引面212となっている。第1吸引装置210は、気流発生部215を動作させて、筐体部211外にaで示すような排気を行うことでAに示すような吸引力を発生させる。この吸引力によって、トナー像が転写された転写材Sは重力に抗して吸引面212に保持される。この吸引力は、転写材Sが吸引面212に保持され
る程度のものであるが、2次転写ニップから転写材Sが押し出される力に抗して、転写材Sの進行を妨げる程度のものではない。
The
転写材搬送装置230は、シロッコファンなどの気流発生部235が取り付けられた筐体部231と、その筐体部231周囲に配された転写材搬送部材250などから概略構成されている。転写材搬送装置230では、気流発生部235によって、筐体部231内の空間R2から筐体部231外に排気を行うことができるようになっている。
The transfer
筐体部231の下面側は複数の通気孔が一面に設けられた吸引面232となっており、この気流発生部235の排気動作bに伴い、吸引面232ではBに示すような吸引力が発生する。このとき、筐体部231内に配設された隔壁部材233の作用によって、筐体部231内の空間R2から比較的均等に排気が行われようになり、吸引面232における吸引力も場所によって偏りが生じることがないようにしている。
The lower surface side of the
筐体部231の周囲に配された転写材搬送部材250は、一の主面から他の主面に貫通する通気孔(不図示)が複数設けられたエンドレスベルトであり、転写材搬送部材250に駆動力を付与する転写材搬送部材駆動ローラー251と、転写材搬送部材張架ローラー252、253に張架されている。転写材搬送部材250は、転写材搬送部材駆動ローラー251が回転することによって、図示矢印の方向に移動するが、この移動速度は略画像形成プロセスの速さと同程度とされる。転写材搬送部材250の軸方向の長さ(転写材搬送部材250の幅)は、画像形成装置が扱い得る最大の幅を有する転写材の幅よりも長く構成されている。
The transfer
筐体部231の吸引面232における吸引力は、転写材搬送部材250の通気孔からも作用することで、トナー像が転写された転写材Sは重力に抗して転写材搬送部材250の搬送面Pに保持されると共に、転写材搬送部材駆動ローラー251の駆動力による転写材搬送部材250の移動に伴い搬送面P上で搬送されることとなる。転写材搬送部材250の転写材搬送部材張架ローラー252から転写材搬送部材駆動ローラー251までの間の領域が転写材Sを搬送する搬送面Pとして利用される。
The suction force on the
第2吸引装置270は、シロッコファンなどの気流発生部275が取り付けられた筐体部271を有しており、この気流発生部275によって、筐体部271内の空間R3から筐体部271外に排気を行う。筐体部271の下面側は複数の通気孔が一面に設けられた吸引面272となっており、第2吸引装置270の気流発生部275の排気動作cによって、Cに示すような吸引力を発生させることができる。この吸引力によって、トナー像が転写された転写材Sは重力に抗して吸引面272に保持される。この吸引力は、転写材Sが吸引面272に保持される程度のものであるが、転写材Sの搬送に伴う力に抗して、転写材Sの搬送が妨げる程度に大きいものではない。
The
第1吸引装置210、転写材搬送装置230、第2吸引装置270などからなる転写材搬送手段は、転写材のトナー像が転写されている面を鉛直下方として転写材を搬送するものである。
The transfer material conveyance means including the
送風装置400は、2次転写ニップの出口付近の転写ベルト40と2次転写ローラー61との間の空間にエアーを吐出するためのものであり、シロッコファンなどの気流発生部405によって筐体部401内の空間R4にエアーが送り込まれるようになっている。この筐体部401には、ローラー類の軸方向にわたる開口部402が設けられており、気流発生部405の気流発生動作dに伴い筐体部401内に送り込まれたエアーは、この開口部402からDに示すように吐出される。このときのエアーの吐出力は、トナー像が転写された転写材Sが重力に抗して垂れ下がらない程度で、かつ、転写材Sがエアーの勢いで
ばたつくことがない程度に調整される。
The
次に、上記のように構成される本実施形態における転写材搬送手段の動作を説明する。図4は2次転写ユニット60の2次転写ニップから転写材Sの搬送方向先端部(SO)が排出された直後、すなわち、2次転写ユニット60側から転写材Sが搬送手段の方に引き渡された直後の状態を示している。転写材Sは、図示するように、気流発生部215の動作aに伴い発生する吸引面212の吸引力Aによって、落下することなく吸引面212に保持されつつ、2次転写ユニット60側からの送り動作の力によって吸引面212上を滑るように搬送される。
Next, the operation of the transfer material transport unit in the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 4 shows the state in which the transfer material S is delivered from the secondary transfer nip of the
2次転写ユニット60側からの送り動作の力を受けて、第1吸引装置210の吸引面212上を滑りつつ搬送された転写材Sの搬送方向先端部が、転写材搬送装置230側に到達すると、次に、転写材Sは転写材搬送部材250の搬送面Pにおける吸引力Bによって保持されると共に、転写材搬送部材250の移動動作に伴い搬送面Pを定着ユニット90に向かって進行する。
Under the force of the feeding operation from the
転写材搬送装置230の搬送面Pで搬送された転写材Sは、第2吸引装置270の吸引面272を経て、定着ユニット90において、加熱ローラー91と加圧ローラー92とが形成する定着ニップ間に進入する。この定着ニップを経た転写材Sは、トナー像が融着され永久可視像とされる。
The transfer material S transported on the transport surface P of the transfer
次に、本発明に係る画像形成装置の制御について説明する。図5は本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御ブロックの概略を示す図である。図5において、140は画像形成コントローラ部、141はトナー量算出部、145は転写材種別情報記憶部、146は温度センサ、147は湿度センサ、150は主制御部、151、153、157、158は風量制御部、160は2次転写ローラー制御部、170は現像装置制御部をそれぞれ示している。
Next, control of the image forming apparatus according to the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing an outline of a control block in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5,
主制御部150は本発明に係る画像形成装置の各制御を行うためのメインコントローラである。このような主制御部150としては、CPUやRAM、ROM等を備える汎用の情報処理装置を用い、入力された所定情報に基づいて所定ブロックへの命令を出力する動作を前記CPUに実行させるプログラムを予め前記ROMに記憶させることによって実現することが可能である。
The
画像形成コントローラ部140は、画像形成装置に入力された画像信号に基づいて、露光ユニット12Y、12M、12C、12Kにおける露光の制御を行うものであるが、この画像形成コントローラ部140には、さらに画像形成を行うときの露光量、露光タイミングなどから予想されるトナーの使用量を算出するトナー量算出部141が設けられている。このようなトナー量算出部141により、転写材S全体に転写されるトナーの分量を予測できる。トナー量算出部141によって算出されたトナー量に係るデータは主制御部150に送信され、このデータを受けた主制御部150側はこれに基づいた制御命令を適宜出力する。
The image forming
風量制御部151、153、157、158は、第1吸引装置210の気流発生部215、転写材搬送装置230の気流発生部235、第2吸引装置270の気流発生部275、そして送風装置400の気流発生部405での気流発生時の風量を制御するものである。より具体的には、風量制御部は各気流発生部としてのファンに設けられたモーターの速度制御を行うコントローラである。主制御部150は、これら風量制御部151、153、157、158に制御命令を出力することによって、それぞれの気流発生部による発生風量をコントロールする。これによって、転写材に対する吸引力、或いは転写材に対する
吐出エアー量などを自在に制御することが可能となる。
The air
2次転写ローラー制御部160は、主制御部150からの制御命令に基づき、2次転写ローラー61の回転周速や、転写材把持部610における把持部材611の動作タイミング、及び転写材剥離部材640の動作タイミングなどの制御を行う。このような2次転写ローラー制御部160により、転写材把持部610で転写材を把持するタイミング、或いは、転写材を解放するタイミングを自在に変更することが可能となる。
The secondary transfer
ベルト駆動ローラー制御部161は、主制御部150からの制御命令に基づき、ベルト駆動ローラー41の回転周速を制御する。この回転周速はベルト駆動ローラー41に巻回されている転写ベルト40の移動速度に等しいものとなる。また、ベルト駆動ローラー41の速度変動を検出した場合には、ベルト駆動ローラー41の駆動トルクを調整することでベルト駆動ローラー41の回転周速を一定に保つように制御する。転写ベルト40の移動速度を安定させることで形成する画像の品質を向上させることが可能となっている。
The belt
次に、転写材把持部610を収容するための凹部605が設けられた2次転写ローラー61から構成される2次転写部(2次転写ユニット)60における2次転写ニップで所定の圧力をかけつつ、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間の位置を規制するための構造について説明する。図6、図7はいずれも本発明の実施形態に係る画像形成装置における2次転写ユニット60の動作を説明する図である。いずれの図においても(A)は2次転写ユニット60を装置の側面側からみた図であり、(B)は2次転写ユニット60の模式的断面を示す図となっている。図6、図7において、650は当接部材、670は回動支軸部、671はフレーム部材、672は付勢部材、689はベルト駆動ローラー41のローラー軸部、690は支持部材をそれぞれ示している。
Next, a predetermined pressure is applied at the secondary transfer nip in the secondary transfer portion (secondary transfer unit) 60 composed of the
2次転写ユニット60において、2次転写ローラー61のローラー軸部602はその両端でフレーム部材671に回動自在に取り付けられている。また、フレーム部材671は回動支軸部670を中心として回動可能とされると共に、付勢部材672によって図中の矢印の方向に付勢されるようになっている。このような構造によって、2次転写ローラー61はベルト駆動ローラー41側に付勢され、2次転写ローラー61とのベルト駆動ローラー41間における2次転写ニップに所定の圧力をかけることができるようになっている。そして、このような2次転写ニップにおける転写圧力、及び転写バイアスによって、転写ベルト40上のトナー粒子は2次転写ニップで効率的に転写材側に転写されるようになっている。
In the
2次転写ローラー61のローラー軸部602の両端には2つの当接部材650が設けられている。そして、この当接部材650と対応するように、ベルト駆動ローラー41のローラー軸部689の両端には、2つの支持部材690が設けられている。図6、図7の(B)に示すように、当接部材650と支持部材690とは、軸方向での位置が揃えられるようにして配設されている。
Two
図8には、本発明の実施形態に係る当接部材、支持部材の構成が示されている。当接部材650は図に示されるような形状で、2次転写ローラー61の回転中心Oからの距離がR2とされた当接面663が設けられている。当接面663の両側には、ベルト駆動ローラー41との支持部材690と当接開始する際の衝撃を抑制するための第1受け渡し面661と、非接触部材690と離間する際の衝撃を抑える第2受け渡し面662が形成されている。
FIG. 8 shows configurations of the contact member and the support member according to the embodiment of the present invention. The
当接面663はローラー軸方向からみて2次転写ローラー61に凹部605が開口している領域(当接領域C3)に対応して設けられている。装置の動作に伴い、凹部605が
ベルト駆動ローラー41(或いは転写ベルト40)と対向する配置となったとき、この当接面663(当接領域C3)がベルト駆動ローラー41側の支持部材690と当接することで、2次転写ローラー61の付勢圧力を支持部材690が受けて、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間の距離、位置関係が保持される。
The
本実施形態では、2次転写ローラーの半径R1とベルト駆動ローラー41の半径r1との和が、当接部材650の当接面663での半径R2と支持部材690の半径r2の和に略等しくなるように設定されている。このような構成により、2次転写ローラー61の凹部605がベルト駆動ローラー41に対向した場合においても、当接部材650と支持部材690とが当接し、ちょうど、凹部605の両端を接続する仮想周面の周長Bが設けられた場合と同様に、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との位置関係を保持することが可能となる。
In this embodiment, the sum of the radius R1 of the secondary transfer roller and the radius r1 of the
支持部材690は、ベルト駆動ローラー41のローラー回転中心O’からの距離がr2とされた外周を有する部材であり、当接部材690との当接時の抵抗を抑えるため、当接表面を潤滑に回動させるベアリングなどの摺動部が設けられている。各ローラーの回転に伴い、当接部材650の当接面663と当接し、付勢部材672によって付勢された2次転写ローラー61の荷重を受けて、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間の距離、位置関係が保持されるようになっている。
The
2次転写ユニット60は、各ローラーの回転動作に伴い、図6に示す状態→図7に示す状態→…を繰り返す。図6は、凹部605がベルト駆動ローラー41(或いは転写ベルト40)と対向していない状態を示している。このとき、付勢部材672からの付勢力は、2次転写ニップにかかるようになっており所定の転写圧が確保され、さらに2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間との間に適当な転写バイアスが印加されて、転写ベルト40上のトナー粒子は2次転写ニップで転写材側に転写される。この状態では、当接部材650と支持部材690とは完全に離間しており、これらによる位置規制は働いていない。
The
図7は、凹部605がベルト駆動ローラー41(或いは転写ベルト40)と対向したときの状態が示されている。このとき、当接部材650の当接面663(当接領域C3)は支持部材690と当接した状態となり、付勢部材672によって付勢された2次転写ローラー61の付勢圧力は、支持部材690が受けて、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間の距離、位置関係が保持される。
FIG. 7 shows a state where the
以上の本実施形態によれば、2次転写ローラー61はベルト駆動ローラー41側に付勢されているが、2次転写ローラー61の軸部には当接部材650を有し、ベルト駆動ローラー41の軸部に支持部材690を配設した構造であるため、凹部605が転写ベルト40に接触していないときには、2次転写ローラー61は転写ニップに所定の圧力をかけることができると共に、凹部605が転写ベルトと対向しているときには、2次転写ローラー61とベルト駆動ローラー41との間の位置関係を保持することが可能となる。
According to the present embodiment described above, the
本実施形態では、このように2次転写ローラー61側に当接部材を、また、ベルト駆動ローラー41側に支持部材690を設けたことで、凹部605を有する2次転写ローラー61の回転時における振動を抑えることが可能となっている。しかしながら、凹部605の一端にて2次転写ローラー61が転写ベルト40から離間する際、そして、凹部の他端にて2次転写ローラー61と転写ベルト40が接触する際に発生する衝撃は完全に取り除くことが困難であり、また、2次転写ローラー61と転写ベルト40が当接している状態と離間している状態では、転写ベルト40にかかる張力が異なった状態となる。このように転写ベルト40に対する衝撃や張力の変化は、転写ベルト40の速度の変動を顕在化す
ることとなる。
In this embodiment, the contact member is provided on the
図9、図10はこのような転写ベルト40の状態変化を説明するための図であって、図9は2次転写ローラー61が転写ベルト40から離間するときの様子を示した図であって、図10は転写ベルト40の速度変動の様子を示した図となっている。
FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining such a change in the state of the
図9(a)、(b)はどちらも、2次転写ローラー61の回転の様子を示した図であって、図中、2次転写ローラー61は時計回りに回転を行う。凹部605を有する2次転写ローラーにおいては、図9(a)に示すように2次転写ローラー61と転写ベルト40とが当接している状態から図9(b)に示すように離間する状態に変化するとき、転写ベルト40が2次転写ローラー61から開放されることで、転写ベルト40にかかる張力が変化し、その結果、転写ベルト40の速度変動が生じることとなる。図10は、この転写ベルト40の速度変動の様子を示した図であって、転写ベルト40が2次転写ローラー61から離間した際の転写ベルト40の速度変動の様子が示されている。この計測例では、後の比較のため図6、図7を用いて説明した2次転写ローラー61における当接部材650、ベルト駆動ローラー41における支持部材690を設けない構成にするとともに、図5で説明したベルト駆動ローラー制御部161における速度変動時の制御を行っていない。
FIGS. 9A and 9B are views showing the state of rotation of the
図10に示されるように一定速度で移動していた転写ベルト40は、2次転写ローラー61から離間することで、その移動速度が瞬間的に増加した後に減衰する変動を何度か繰り返し、元の一定速度へと戻る。このような転写ベルト40の速度変動は、感光体10と転写ベルト40間にて転写中の像にずれを生じさせ、形成する画像を劣化させてしまう。本実施形態では、転写ベルト40が2次転写ローラー61から離間した際の転写ベルト40の速度変動により、転写中の像がずれを生じないように、2次転写ローラー61に設けられている凹部605の仮想周面の周長が、感光体10の転写位置と2次転写ローラー61の2次転写位置(ニップ部)との間の転写ベルト40の距離よりも大きいことを特徴とするものである。
As shown in FIG. 10, the
また、そのための前提、即ち、2次転写ローラー61の回転時に凹部605の箇所にて2次転写ローラー61が転写ベルト40から離間する条件として、凹部605の仮想周面の周長は、2次転写ローラー61と転写ベルト40とが当接した際に形成する2次転写ニップの転写材搬送方向の幅よりも大きいものとなっている。
Further, as a precondition for that, that is, as a condition that the
このような構成を採用したことで、凹部605を大きく取った場合に生じる転写ベルト40の速度変動を避けて、感光体10Kから転写ベルト40へ像を転写させることができる。さらには、転写材把持部610が把持する転写材の端部から像を形成することが可能となるため、転写材の余白部分を少なくすることも可能となる。
By adopting such a configuration, it is possible to transfer the image from the photoconductor 10K to the
このような画像形成装置の実施形態について図11を用いて説明する。この図は画像形成装置の一部を拡大して示した図であり、特に感光体10Kそして2次転写ローラー61の配置の様子が示されている。本実施形態では、まず、2次転写ローラー61と転写ベルト40が当接した際に形成されるニップ幅が、2次転写ローラー61の凹部605よりも小さいことを条件としている。このような条件において、転写ベルト40が2次転写ローラー61から離間する期間が生じることとなり、結果として本願発明の課題となる転写ベルト40の速度変動が生じることとなる。
An embodiment of such an image forming apparatus will be described with reference to FIG. This figure is an enlarged view of a part of the image forming apparatus. In particular, the arrangement of the photoconductor 10K and the
ここで、2次転写ローラー61と転写ベルト40が当接して形成するニップ幅の計測方法について説明しておく、まず、2次転写ローラー61のニップを形成する部分に型取り用の2液硬化型シリコンゴムを塗布し、ベルト駆動ローラー41と2次転写ローラー61とでニップ部を形成させた状態でシリコンゴムを硬化させる。本実施形態では、2液硬化
型シリコンゴムとしてインジェクションタイプのエクザファイン(株式会社ジーシー製)を用いた。続いて、硬化したシリコンゴムをニップ部から取り出し、ニップ形成部(シリコンゴムが薄膜化している部分)の幅をノギスを用いて測定する。
Here, a method for measuring the nip width formed by the contact between the
2次転写ローラー61の凹部605の仮想周面の周長Bが、このように計測されたニップ幅よりも大きいことを前提条件としている。図11に示される画像形成装置では、ニップ幅は十分に小さいものとなっており、この前提条件を満たしたレイアウトとなっている。
The precondition is that the circumferential length B of the virtual circumferential surface of the
そして、2次転写ローラー61の凹部605の仮想周面の周長Bは、感光体10Kが転写ベルト40に対して像を転写する転写位置から、転写ベルト40から2次転写ローラー61への像の転写位置までの転写ベルト40の移動距離Fよりも大きいこととしている。このような構成を採用したことで、2次転写ローラー61と転写ベルト40が離間した際に発生する転写ベルト40の速度変動が収まった後に、感光体10から転写ベルト40へ像の転写を開始させ、転写像に対する像のずれを防止することができる。更には、凹部605を移動距離Fよりも大きくしたことで、転写材把持部610が把持する転写材の端部から像を転写させることができ、転写材の余白を最小限に抑えることが可能となる。
The circumferential length B of the virtual circumferential surface of the
図11には、感光体10Kが転写ベルト40に対して像を転写する転写位置から、転写ベルト40から2次転写ローラー61への像の転写位置までの転写ベルト40の移動距離Fが示されている。2次転写ローラー61と転写ベルト40、感光体10Kと転写ベルト40とはニップ幅を有して当接するため、この転写ベルト40の移動距離Fにはこのニップ幅の分だけ余裕を持たせて設計することが好ましい。
FIG. 11 shows the moving distance F of the
また、図11に示されるように、転写ベルト40の移動距離Fと凹部605の仮想周面の周長Bとの関係は、ブラック系の現像剤にて潜像を現像する感光体10Kに適用されることが好ましい。ブラック系の現像剤としては、その成分にカーボンブラックもしくは酸化鉄を含有することを条件としている。このように像のずれが目立ちやすいブラック系の現像剤に対して本発明の距離関係を適用することで、より効果的に画像劣化を抑えることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 11, the relationship between the moving distance F of the
図12は、画像形成装置全体における距離の関係を説明するための図である。この画像形成装置では、隣り合う感光体10間の距離Aはいずれも等しい距離となるように配置されており、各距離Aを220[mm]、凹部605の仮想周面の周長Bを100[mm]として設計している。また2次転写ローラー61の周長Eは500[mm]としている。
FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship of distance in the entire image forming apparatus. In this image forming apparatus, the distances A between adjacent photoconductors 10 are arranged to be equal to each other, each distance A is set to 220 [mm], and the circumference B of the virtual peripheral surface of the
図10では、2次転写ローラー61における当接部材650、ベルト駆動ローラー41における支持部材690を設けない構成にするとともに、ベルト駆動ローラー制御部161における速度変動時の制御を行わない場合における転写ベルト40の速度変動の様子を説明したが、当接部材650と支持部材690を用いた場合や、ベルト駆動ローラー制御部161による速度変動時の制御を行うことで、転写ベルト40の速度変動を抑制することが可能となる。
In FIG. 10, the
図13は、転写ローラー61側に当接部材650を、ベルト駆動ローラー41側に支持部材690を設け、転写ローラー61が転写ベルト40から離間した際、当接部材650と支持部材690を当接させる構成を採用した場合の転写ベルト40の速度変動の様子を示した図である。破線は図10で示した転写ベルト40の速度変動を示したものとなっており、当接部材650、支持部材690を設けたことで、この破線の速度変動と比較して速度変動量の振幅を小さく抑えると共に、転写ベルト40が所定速度に戻るまでの時間を短縮することができ改善が図られたものとなっている。
In FIG. 13, a
図14は、ベルト駆動ローラー41に対しベルト駆動ローラー制御部161による速度制御を行った場合の速度変動の様子を示した図となっている。図13と同様、破線は図10で示した転写ベルトの速度変動を示している。ベルト駆動ローラー制御部161は、ベルト駆動ローラー41に速度変動が起こったことを検知すると、一定の速度に戻るようにベルト駆動ローラー41を制御する。このようにベルト駆動ローラー制御部161を用いた場合においても速度変動量の振幅を小さく、また、所定速度に戻るまでの時間を短縮し、安定して転写ベルト40の駆動を行うことが可能となる。
FIG. 14 is a diagram showing the state of speed fluctuation when the belt
以上、本発明の実施形態について説明を行ったが、本発明によれば2次転写ローラー61に転写材把持部610を配設するための凹部605を設けた場合、転写ベルト40が2次転写ローラー61から離間することを原因として発生する転写ずれが起こった際、感光体10Kから転写ベルト40への像の転写を避けることができ、像のずれを防止し、画像形成装置にて形成する画像の品質を向上させることが可能となる。
The embodiment of the present invention has been described above. According to the present invention, when the
なお、本明細書においては、種々の実施の形態について説明したが、それぞれの実施の形態の構成を適宜組み合わせて構成された実施形態も本発明の範疇となるものである。 Note that although various embodiments have been described in this specification, embodiments configured by appropriately combining the configurations of the respective embodiments are also included in the scope of the present invention.
10Y、10M、10C、10K…感光体(像担持体)、11Y、11M、11C、11K…コロナ帯電器、12Y、12M、12C、12K…露光ユニット、13Y、13M、13C、13K…第1感光体スクイーズローラー、13Y’、13M’、13C’、13K’…第2感光体スクイーズローラー、14Y、14Y’、14M、14M’、14C、14C’、14K、14K’、…感光体スクイーズローラークリーニングブレード、18Y、18M、18C、18K…感光体クリーニングブレード、20Y、20M、20C、20K…現像ローラー、21Y、21M、21C、21K…現像ローラークリーニングブレード、22Y、22M、22C、22K…コンパクションコロナ発生器、30Y、30M、30C、30K…現像装置、31Y、31M、31C、31K…現像剤容器、32Y、32M、32C、32K…アニロックスローラー、33Y、33M、33C、33K…規制ブレード、34Y、34M、34C、34K…オーガ(供給ローラー)、40…転写ベルト、41…ベルト駆動ローラー、42…テンションローラー、49…転写ベルトクリーニングブレード、50Y、50M、50C、50K…1次転写部、51Y、51M、51C、51K…1次転写バックアップローラー、60…2次転写ユニット、61…2次転写ローラー、62…2次転写ローラークリーニングブレード、74…(クリーニング)ブレード保持部材、85…2次転写ユニット回収貯留部、90…定着ユニット、91…加熱ローラー、92…加圧ローラー、101、101’…ゲートローラー、102…転写材ガイド、140…画像形成コントローラ部、141…トナー量算出部、145…転写材種別情報記憶部、146…温度センサ、147…湿度センサ、150…主制御部、151、153、157、158…風量制御部、160…2次転写ローラー制御部、210…第1吸引装置、211…筐体部、212…吸引面、215…気流発生部、230…転写材搬送装置、231…筐体部、232…吸引面、233…隔壁部材、235…気流発生部、250…転写材搬送部材、251…転写材搬送部材駆動ローラー、252、253…転写材搬送部材張架ローラー、270…第2吸引装置、271…筐体部、272…吸引面、275…気流発生部、400…送風装置、401…筐体部、402…開口部、405…気流発生部、601…ローラー基材、602…ローラー軸部、605…凹部、607…弾性部材、610…転写材把持部、611…把持部材、612…把持部材受け部、640…転写材剥離部材、650…当接部材、663…当接面、670…回動支軸部、671…フレーム部材、672…付勢部材、689…ローラー軸部、690…支持部材
する。
10Y, 10M, 10C, 10K ... photosensitive member (image carrier), 11Y, 11M, 11C, 11K ... corona charger, 12Y, 12M, 12C, 12K ... exposure unit, 13Y, 13M, 13C, 13K ... first photosensitive Body squeeze roller, 13Y ', 13M', 13C ', 13K' ... Second photoreceptor squeeze roller, 14Y, 14Y ', 14M, 14M', 14C, 14C ', 14K, 14K', ... Photoconductor squeeze roller cleaning blade , 18Y, 18M, 18C, 18K ... Photoconductor cleaning blade, 20Y, 20M, 20C, 20K ... Developing roller, 21Y, 21M, 21C, 21K ... Developing roller cleaning blade, 22Y, 22M, 22C, 22K ... Compact corona generator , 30Y, 30M, 30C, 30K ... developing device,
Claims (6)
前記像担持体に担持された前記像が転写される転写ベルトと、
周面の軸方向に凹部を有し、前記凹部に転写材を把持する転写材把持部が配設され、前記転写ベルトに転写された像を前記転写ベルトとの当接により形成される転写ニップ部で前記転写材に転写する転写ローラーと、を有し、
前記転写ローラーの周面に対応する前記凹部の仮想周面の周長は、前記転写ニップ部の前記転写材搬送方向の幅よりも大きく、前記像担持体の像が転写される前記転写ベルトの転写位置と前記転写ニップ部の位置との間の前記転写ベルトの距離よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying an image;
A transfer belt onto which the image carried on the image carrier is transferred;
A transfer nip having a recess in the axial direction of the peripheral surface, and a transfer material gripping part for gripping the transfer material is provided in the recess, and an image transferred to the transfer belt is formed by contact with the transfer belt A transfer roller for transferring to the transfer material at a portion,
The circumferential length of the virtual circumferential surface of the recess corresponding to the circumferential surface of the transfer roller is larger than the width of the transfer nip portion in the transfer material conveyance direction, and the transfer belt onto which the image on the image carrier is transferred. An image forming apparatus, wherein the distance is larger than a distance of the transfer belt between a transfer position and a position of the transfer nip portion.
前記第2の像担持体に担持された像が前記転写ベルトに転写されるとともに、前記第2の像担持体に担持された像が転写された前記転写ベルトに前記像担持体に担持された像が転写される請求項1に記載の画像形成装置。 A second image carrier for carrying an image;
The image carried on the second image carrier is transferred to the transfer belt, and the image carried on the second image carrier is carried on the transfer belt onto which the image has been transferred. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image is transferred.
前記トナーは、カーボンブラックもしくは酸化鉄を含有する請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 The image carried on the image carrier is an image developed with a liquid developer having toner and carrier liquid,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner contains carbon black or iron oxide.
前記速度制御部により前記転写ベルトの移動速度を制御した後、前記像担持体に担持された像の前記転写ベルトへの転写を開始させる制御部と、を有する請求項1から請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。 A speed controller for controlling the moving speed of the transfer belt;
4. The control unit according to claim 1, further comprising: a control unit configured to start transfer of the image carried on the image carrier to the transfer belt after controlling the moving speed of the transfer belt by the speed control unit. The image forming apparatus according to claim 1.
前記転写ベルトを介して転写ローラーと当接する張架ローラーと、
前記張架ローラーの軸方向に配設されるとともに、前記当接部材と当接する支持部材と、を有する請求項1から請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。 A contact member disposed in the axial direction of the recess of the transfer roller;
A stretching roller that contacts the transfer roller via the transfer belt;
5. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a support member that is disposed in an axial direction of the stretching roller and that abuts against the abutting member. 6.
前記転写ベルトに転写された像を、前記転写ベルトと周面に凹部を有する転写ローラーとの当接により形成された転写ニップ部に移動させ、
前記像の移動距離と異なる前記凹部の前記転写ローラーの前記周面に対応する仮想周面の周長を有する前記転写ローラーにより、前記凹部に配設された転写材把持部で把持された転写材に前記像を転写することを特徴とする画像形成方法。 Transfer the image carried on the image carrier onto the transfer belt,
The image transferred to the transfer belt is moved to a transfer nip formed by contact between the transfer belt and a transfer roller having a recess on the peripheral surface,
The transfer material gripped by the transfer material gripping portion disposed in the recess by the transfer roller having a peripheral length of a virtual peripheral surface corresponding to the peripheral surface of the transfer roller of the recess different from the moving distance of the image An image forming method, wherein the image is transferred to a surface.
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