JP2011095582A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等として用いることができる電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、像担持体上のトナー像を記録用紙等の記録媒体に転写する機構を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that can be used as a copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and more specifically, includes a mechanism for transferring a toner image on an image carrier onto a recording medium such as a recording sheet. The present invention relates to an image forming apparatus.
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下の通りである。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a photosensitive drum is widely used as an image carrier. A general image forming operation using the photosensitive drum is as follows.
すなわち、帯電装置により感光体ドラムの表面を所定電位で一様に帯電せしめ、そこに露光装置からレーザ光またはLED光等を照射する。これにより、感光体ドラム表面の電位が部分的に光減衰し、感光体ドラム上に原稿画像の静電潜像が形成される。その後、感光体ドラムの表面が現像装置を通過する際に、感光体ドラム上に形成された静電潜像の表面電位、トナーの帯電、および現像装置に印加されたバイアス電圧の関係により現像が行われ、感光体ドラム上にトナー像が形成される。このトナー像は、互いに接触または接近した感光体ドラムと転写部材との間を、記録媒体(例えば記録用紙)が通過するときに、転写部材に印加されるバイアス電圧(転写電圧)により静電的に記録媒体に転写される。転写部材は例えば転写ローラであり、金属材料により形成され、転写電圧が印加される軸部と、この軸部の外周側に設けられ、弾性を有する導電樹脂等により形成された環状のローラ部とから構成されている(特許文献1参照)。 That is, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged with a predetermined potential by a charging device, and laser light, LED light, or the like is irradiated from the exposure device. As a result, the potential on the surface of the photosensitive drum is partially attenuated, and an electrostatic latent image of the original image is formed on the photosensitive drum. Thereafter, when the surface of the photosensitive drum passes through the developing device, development is performed due to the relationship between the surface potential of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum, the charging of the toner, and the bias voltage applied to the developing device. And a toner image is formed on the photosensitive drum. This toner image is electrostatically applied by a bias voltage (transfer voltage) applied to the transfer member when a recording medium (for example, recording paper) passes between the photosensitive drum and the transfer member that are in contact with or close to each other. Is transferred to a recording medium. The transfer member is, for example, a transfer roller, and is formed of a metal material. A shaft portion to which a transfer voltage is applied, and an annular roller portion provided on the outer peripheral side of the shaft portion and formed of an elastic conductive resin or the like, (Refer patent document 1).
上記画像形成動作は、像担持体である感光体ドラムから記録媒体にトナー像を直接転写する方式によるものであり、この方式はモノクロ印刷用画像形成装置で一般的に採用されている。 The image forming operation is based on a method in which a toner image is directly transferred from a photosensitive drum as an image carrier to a recording medium, and this method is generally adopted in an image forming apparatus for monochrome printing.
一方、所謂タンデム型のカラー印刷用画像形成装置では、トナー像を中間転写体に一旦担持させた後、中間転写体から記録媒体に転写する方式を採用している。 On the other hand, a so-called tandem type image forming apparatus for color printing employs a system in which a toner image is once carried on an intermediate transfer member and then transferred from the intermediate transfer member to a recording medium.
すなわち、複数色のトナーにそれぞれ対応した複数の画像形成部を一列に並べて配置し、各画像形成部が有する感光体ドラム上にトナー像を形成する。続いて、各感光体ドラムと対向した位置に配置された1次転写用の転写部材にバイアス電圧を印加し、各感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体上に順次重ねて1次転写する。続いて、2次転写用の転写部材にバイアス電圧(転写電圧)を印加し、中間転写体上に1次転写したトナー像を一括して記録媒体に2次転写する。 That is, a plurality of image forming units respectively corresponding to a plurality of colors of toner are arranged in a line, and a toner image is formed on a photosensitive drum included in each image forming unit. Subsequently, a bias voltage is applied to a transfer member for primary transfer disposed at a position facing each photoconductor drum, and toner images formed on each photoconductor drum are sequentially superimposed on the intermediate transfer body to be primary. Transcript. Subsequently, a bias voltage (transfer voltage) is applied to a transfer member for secondary transfer, and the toner images primarily transferred onto the intermediate transfer member are collectively transferred to a recording medium.
上述した画像形成装置において、低温低湿環境下で、抵抗が高い記録媒体に、像担持体上のトナー像を転写させると、白点現象が発生する場合がある。例えば両面印刷で記録用紙の第2面にトナー像を転写させる場合などのように、1度定着部を通過した記録媒体にトナー像を転写させる場合に、白点現象が発生し易くなる傾向がある。 In the image forming apparatus described above, when a toner image on an image carrier is transferred to a recording medium having high resistance in a low temperature and low humidity environment, a white spot phenomenon may occur. For example, when a toner image is transferred to a recording medium that has once passed through the fixing unit, such as when a toner image is transferred to the second surface of a recording sheet by double-sided printing, white spot phenomenon tends to occur. is there.
白点現象とは、トナーの一部が記録媒体に転写されないことにより記録媒体に転写された画像に微小な白点が生じる現象である。この白点現象は次のような原因により起こるものと考えられる。 The white spot phenomenon is a phenomenon in which a minute white spot is generated in an image transferred to a recording medium because a part of toner is not transferred to the recording medium. This white spot phenomenon is considered to occur due to the following causes.
すなわち、転写部材への転写電圧の印加は定電流制御により行われ、この定電流制御における印加電流(転写電流)の値は、適切な転写を実現するために所定の値に設定されている。このため、記録媒体の抵抗が高い場合には、像担持体と転写部材との間を記録媒体が通過する直前または通過中に、転写電圧の絶対値が通常よりも大きくなる。これにより、転写部材または記録媒体が放電を起こしてしまい、その放電を受けたトナーが未帯電となり、あるいは当該トナーの帯電極性が逆極性となってしまい、当該トナーが像担持体から記録媒体に転写されなくなってしまう。この結果、白色の記録用紙等の記録媒体に転写を行った場合には、未転写の微小な部分において白色の記録用紙が露出するため、その部分が微小な白点となって顕在化する。 That is, the transfer voltage is applied to the transfer member by constant current control, and the value of the applied current (transfer current) in the constant current control is set to a predetermined value in order to realize appropriate transfer. For this reason, when the resistance of the recording medium is high, the absolute value of the transfer voltage becomes larger than usual just before or during the passage of the recording medium between the image carrier and the transfer member. As a result, the transfer member or the recording medium is discharged and the discharged toner is uncharged or the charged polarity of the toner is reversed, and the toner is transferred from the image carrier to the recording medium. It will not be transcribed. As a result, when transfer is performed on a recording medium such as a white recording paper, the white recording paper is exposed in a minute portion that has not been transferred, so that the portion becomes apparent as a minute white spot.
白点現象を抑えるために、転写部材の長さを記録媒体の幅よりも大きくし、通紙領域外に転写電流の一部を流すことにより転写電圧の絶対値を小さくすることが考えられる。しかし、この方法を採用した場合には、転写部材を長くする必要があるため、画像形成装置が大型化してしまうという問題がある。 In order to suppress the white spot phenomenon, it is conceivable that the length of the transfer member is made larger than the width of the recording medium, and the absolute value of the transfer voltage is reduced by passing a part of the transfer current outside the sheet passing area. However, when this method is adopted, it is necessary to lengthen the transfer member, so that there is a problem that the image forming apparatus becomes large.
また、感光体ドラムとしてアモルファスシリコンを用いる場合、静電容量が有機感光体(OPC)に比べて大きいため、転写部材に印加する転写電圧の絶対値を大きな値に設定する。この結果、白点現象がいっそう発生し易くなる。 Further, when amorphous silicon is used as the photosensitive drum, since the electrostatic capacity is larger than that of the organic photosensitive member (OPC), the absolute value of the transfer voltage applied to the transfer member is set to a large value. As a result, the white spot phenomenon is more likely to occur.
また、タンデム型のカラー印刷用画像形成装置の場合、中間転写体上のトナーが複数の感光体ドラムと複数の1次転写用転写部材との間(例えば4箇所)を通過する際に、より帯電してしまうため、2次転写用転写部材に印加する転写電圧の絶対値を大きな値に設定する。この結果、白点現象がいっそう発生し易くなる。 In the case of a tandem color printing image forming apparatus, when the toner on the intermediate transfer member passes between a plurality of photosensitive drums and a plurality of primary transfer transfer members (for example, four locations), Since charging occurs, the absolute value of the transfer voltage applied to the transfer member for secondary transfer is set to a large value. As a result, the white spot phenomenon is more likely to occur.
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の課題は、装置を大型化させることなく、白点現象を抑制し、画像の品質を高めることができる画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing white spot phenomenon and improving image quality without increasing the size of the apparatus. It is to provide.
上記課題を解決するために、本発明の第1の画像形成装置は、静電気力によりトナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を前記像担持体から記録媒体に転写する転写部材と、前記トナー像を前記像担持体から前記記録媒体に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段とを備えた画像形成装置であって、前記転写部材は、導電材料により形成され、前記転写電圧印加手段により前記転写電圧が印加される軸部と、前記軸部の外周側に設けられ、導電材料により形成され、転写時に前記記録媒体を通過させるニップ部を前記像担持体との間に形成する外周部と、前記軸部と前記外周部との間に設けられ、前記外周部の抵抗よりも高い抵抗を有する高抵抗層とを有し、前記高抵抗層は、前記軸部のうち、その軸方向中央部を含む一部の領域にのみ配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problem, a first image forming apparatus of the present invention includes an image carrier that carries a toner image by electrostatic force, a transfer member that transfers the toner image from the image carrier to a recording medium, An image forming apparatus comprising transfer voltage applying means for applying a transfer voltage to the transfer member for transferring the toner image from the image carrier to the recording medium, wherein the transfer member is formed of a conductive material. The image carrier is provided with a shaft portion to which the transfer voltage is applied by the transfer voltage applying means, and a nip portion that is provided on the outer peripheral side of the shaft portion, is formed of a conductive material, and passes the recording medium during transfer. And a high resistance layer provided between the shaft portion and the outer peripheral portion and having a resistance higher than that of the outer peripheral portion, and the high resistance layer includes: Of the shaft part, in the axial direction Characterized in that it is disposed only in a part of the region containing the parts.
上記課題を解決するために、本発明の第2の画像形成装置は、上述した本発明の第1の画像形成装置において、前記高抵抗層が配置される領域は、前記記録媒体に画像を印刷可能な領域全体を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the second image forming apparatus of the present invention is the above-described first image forming apparatus of the present invention, wherein the region where the high resistance layer is disposed prints an image on the recording medium. It includes the entire possible area.
上記課題を解決するために、本発明の第3の画像形成装置は、上述した本発明の第1または第2の画像形成装置において、前記高抵抗層が配置される領域は、前記ニップ部を前記記録媒体が通過する領域よりも前記軸部の軸方向外側の領域を含まないことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a third image forming apparatus according to the present invention is the above-described first or second image forming apparatus according to the present invention, wherein the region where the high resistance layer is disposed includes the nip portion. An area outside the axial direction of the shaft portion is not included with respect to an area through which the recording medium passes.
上記課題を解決するために、本発明の第4の画像形成装置は、上述した本発明の第1ないし第3のいずれかの画像形成装置において、前記像担持体はアモルファスシリコンを含む材料により形成された感光体を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a fourth image forming apparatus according to the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention described above, wherein the image carrier is made of a material containing amorphous silicon. It is characterized by comprising a photoconductor.
本発明によれば、装置を大型化させることなく、転写電圧の絶対値を効果的に小さくすることができ、白点現象を抑制して画像の品質を高めることができる。 According to the present invention, the absolute value of the transfer voltage can be effectively reduced without increasing the size of the apparatus, and the image quality can be improved by suppressing the white spot phenomenon.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態による画像形成装置を示している。図2は図1中の画像形成装置の一部を拡大して示している。図3および図4は、2次転写ローラ等が組み込まれたサイドユニットを引き出した状態を部分的に示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a part of the image forming apparatus in FIG. 3 and 4 partially show a state in which a side unit in which a secondary transfer roller or the like is incorporated is pulled out.
図1において、画像形成装置1は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等として用いることができる電子写真方式の画像形成装置であり、具体的には、タンデム型のカラー印刷用画像形成装置である。
In FIG. 1, an
画像形成装置1の上部には、原稿を載置する原稿載置ガラス、原稿載置ガラスに載置された原稿から画像を光学的に読み取る原稿読取装置(いずれも図示せず)、原稿載置ガラスに載置された原稿を押さえる原稿押さえ2、原稿載置ガラス上に原稿を自動的に搬送する原稿搬送装置3、ユーザが画像形成装置1を操作するための操作パネル4、および、後述するように画像の印刷処理が行われてハウジング6内から排出された記録用紙Pを載置する排紙トレイ5等が設けられている。
On the upper part of the
また、画像形成装置1のハウジング6内には、原稿読取装置により読み取られた原稿画像等を記録用紙Pに印刷する印刷機構が設けられており、この印刷機構は、後述する画像形成ユニット11、複数の搬送ローラ対31、33、2次転写ローラ35、分離電極43、定着装置45等を備えている。さらに、ハウジング6の下部には、記録用紙Pを収容する給紙カセット7が取り付けられている。
In addition, a printing mechanism for printing a document image read by the document reading device or the like on the recording paper P is provided in the
画像形成ユニット11は、中間転写ベルト14の表面にトナー像を担持させる機構であり、駆動ローラ12、従動ローラ13、中間転写ベルト14、複数の支持ローラ15、複数の画像形成部16および複数の1次転写ローラ17等を備えている。
The
駆動ローラ12および従動ローラ13は互いに離間して配置され、駆動ローラ12は、外径が30mm程度であり、例えば金属軸およびEPDMゴム(エチレンプロピレンゴム)から構成されている。
The driving
中間転写ベルト14は、例えば、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)樹脂により形成された基材上に、NBRゴム(ニトリルゴム)により形成された弾性層とPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)により形成されたコート層とを順次積層した三層構造の無端状ベルトであり、駆動ローラ12と従動ローラ13との間に架けられると共に、複数の支持ローラ15により支持されている。なお、2次転写に着目した場合には、中間転写ベルト14が像担持体に相当する。
The
画像形成部16は、中間転写ベルト14の下側に設けられ、例えばマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を中間転写ベルト14の表面にそれぞれ形成する。これら4個の画像形成部16は、中間転写ベルト14の上流側から下流側にかけてマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順序で並べて配置されている。
The
図2に示すように、各画像形成部16は、アモルファスシリコンにより形成され、中間転写ベルト14の表面に対向するように配置された感光体ドラム21、感光体ドラム21を帯電させる帯電装置22、感光体ドラム21上に静電潜像を形成する露光装置23、感光体ドラム21上にトナー像を形成する現像装置24、転写後に感光体ドラム21上に残留したトナーを除去するクリーニング装置25等を備えている。
As shown in FIG. 2, each
1次転写ローラ17は、中間転写ベルト14を挟み、4個の画像形成部16の感光体ドラム21と対向するようにそれぞれ設けられている。各1次転写ローラ17は、外径が20mm程度であり、軸方向長さが305mm程度であり、例えば金属軸およびEPDM発泡体から構成され、6.5logΩ程度の抵抗を有する。
The
各搬送ローラ対31は、給紙カセット7に収容された記録用紙P等を、搬送通路32を介し、駆動ローラ12に架けられた中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間および定着装置45へ順次搬送し、排紙トレイ5に排出するローラ対である。一方、各搬送ローラ対33は、両面印刷時に両面印刷用の搬送通路34を介して記録用紙Pを搬送するローラ対である。
Each of the conveying roller pairs 31 is arranged between the
2次転写ローラ35は、中間転写ベルト14に担持されたトナー像を記録用紙Pに転写する転写部材であり、中間転写ベルト14を挟んで駆動ローラ12と対向するように設けられている。2次転写ローラ35は2次転写時に中間転写ベルト14の移動と共に回転する。2次転写ローラ35は軸部36および外周部としてのローラ部37を有している。また、ローラ部37と駆動ローラ12側の中間転写ベルト14との間にはニップ部38が形成されている。さらに、2次転写ローラ35の軸部36には転写電圧印加回路42が電気的に接続されている。2次転写ローラ35の詳細については後述する。
The
転写電圧印加回路42は、中間転写ベルト14に担持されたトナー像を記録用紙Pに2次転写するためのバイアス電圧である転写電圧を2次転写ローラ35に印加するための定電流制御回路であり、例えばハウジング6の背面側に取り付けられている。
The transfer
ここで、転写電圧印加回路42による定電流制御における印加電流(転写電流)の値は、適切な2次転写を実現するために所定の値に設定されている。具体的には、2次転写ローラ35に転写電圧を印加したとき、駆動ローラ12側の中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間(ニップ部38)を、最大用紙幅を有する記録用紙Pが通過する通紙領域R1(図5参照)における電流密度が所定の範囲内となるように、転写電流の値が設定されている。
Here, the value of the applied current (transfer current) in the constant current control by the transfer
分離電極43は、記録用紙Pの搬送方向(図2中の矢示参照)において2次転写ローラ35の下流側に設けられている。分離電極43は、トナー像が転写された記録用紙Pを除電し、当該記録用紙Pを中間転写ベルト14から分離させるための電極である。分離電極43は、図3または図4に示すように、2次転写ローラ35の軸方向に沿うように配列された複数の針状電極43Aを有している。また、分離電極43には、分離電圧を印加するための分離電圧印加回路(図示せず)が電気的に接続されている。さらに、分離電極43と2次転写ローラ35との間には、転写電圧と分離電圧との干渉を規制するための仕切板44が設けられている。仕切板44は、2次転写ローラ35の軸方向と平行に伸びる長板状に形成されている。
The
また、図1中の定着装置45は、分離電極43の下流側に設けられ、2次転写により記録用紙Pに転写されたトナー像を記録用紙Pに定着させる装置である。
A fixing
各搬送ローラ対33、搬送通路34の一部、2次転写ローラ35、分離電極43および仕切板44等は、図1に示すようにサイドユニット46に組み込まれている。サイドユニット46は、その基端側がハウジングの側面に回動可能に固定されており、図3または図4に示すように、ユーザは、メンテナンス、ジャム処理等を行うために、サイドユニット46の先端側をハウジング2から外側に引き出すことができる。2次転写ローラ35はサイドユニット46を閉じた状態で、駆動ローラ12側の中間転写ベルト14に押し付けられる。
Each
図5は、駆動ローラ12、中間転写ベルト14、2次転写ローラ35、付勢部材41等を示している。図5では、2次転写ローラ35のローラ部37のみについてその断面を示している。図6は、2次転写ローラ35の軸方向位置と転写電流との関係を示している。これより、図5および図6を参照しながら、2次転写ローラ35について詳細に説明する。
FIG. 5 shows the
図5に示すように、2次転写ローラ35の軸部36は、金属等の導電材料により形成された、直径が例えば12mm程度のシャフトである。軸部36には転写電圧印加回路42が電気的に接続され、2次転写時には転写電圧印加回路42により転写電圧が印加される。
As shown in FIG. 5, the
2次転写ローラ35のローラ部37は、軸部36の外周側に設けられ、導電性を有するエピクロロヒドリン発泡体等の導電性材料から環状に形成されている。ローラ部37はその厚さが例えば5mm程度であり、外径が例えば22mm程度であり、例えば7logΩ程度の抵抗を有する。
The
また、ローラ部37の軸方向長さは、画像形成装置1により画像を印刷することが可能な記録用紙Pのうち最大の幅を有するものの幅寸法である最大用紙幅以上であればよいが、最大用紙幅よりもわずかに大きい程度であることが好ましい。本実施形態では、画像形成装置1における最大用紙幅は例えば297mm(A4横)であるので、ローラ部37の軸方向長さは例えば310mm程度である。
Further, the axial length of the
また、ローラ部37は、軸部36がばね等の付勢部材41によって駆動ローラ12に架けられた中間転写ベルト14に押し付けられることにより、その外周部が弾性変形し、これにより中間転写ベルト14との間にニップ部38を形成する。記録用紙Pは、ニップ部38を通過することによりトナー像が転写される。
Further, the
さらに、軸部36とローラ部37との間には、高抵抗層としての高抵抗コート層39が設けられている。高抵抗コート層39は、例えばPTFT(ポリテトラフルオロエチレン)等の高抵抗を有する材料により形成された、厚さが例えば5μm〜10μm程度の薄膜であり、軸部36の外周面に塗布されている。また、高抵抗コート層39は、ローラ部37の抵抗よりも高い抵抗、具体的には1010(10.0log10Ω・cm)以上、例えば1013程度の抵抗を有する。
Further, a high
また、高抵抗コート層39は、軸部36のうち、その軸方向中央部を含む一部の領域にのみ配置され、当該領域において軸部36の外周面を全周に亘って覆っている。具体的には、中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間(ニップ部38)を最大用紙幅の記録用紙Pが通過する領域を通紙領域R1とし、最大用紙幅の記録用紙Pに画像を印刷可能な領域を印刷可能領域R2とすると、高抵抗コート層39が配置される領域は、図5に示すように、印刷可能領域R2の全体を含み、かつ通紙領域R1よりも軸部36の軸方向外側の領域を含まない。言い換えれば、高抵抗コート層39の軸方向長さは、印刷可能領域R2の幅寸法以上であり、かつ通紙領域R1の幅寸法以下である。例えば、本実施形態では、記録用紙Pの最大用紙幅が297mmであるので通紙領域R1の幅寸法は297mmであり、一方、印刷可能領域R2は例えば289mmである。したがって、高抵抗コート層39の軸方向長さは、289mm以上297mm以下である。
The high
2次転写時に、転写電圧印加回路42により2次転写ローラ35の軸部36に転写電圧を印加すると、駆動ローラ12側の中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間において転写電流が流れる。このとき、図6に示すように、高抵抗コート層39が設けられている2次転写ローラ35の中央部の領域と比較して、高抵抗コート層39が設けられていない2次転写ローラ35の両端側の領域において転写電流が多く流れるようになる。すなわち、印刷可能領域R2内よりも、通紙領域R1外において転写電流が多く流れるようになる。
When a transfer voltage is applied to the
以上のような構成を有する画像形成装置1は次のように動作する。すなわち、各画像形成部16において、帯電装置22により、感光体ドラム21の表面を帯電させ、続いて、露光装置23により、感光体ドラム21の表面に、原稿読取装置により読み取られた原稿画像等に対応する画像の静電潜像を形成する。続いて、現像装置24により、トナーを帯電させつつ、感光体ドラム21表面の静電潜像が形成された部分に静電気力によりトナーを付着させ、感光体ドラム21上にトナー像を形成する。
The
続いて、各画像形成部16の感光体ドラム21に形成されたトナー像を、各感光体ドラム21と各1次転写ローラ17との間を通過する中間転写ベルト14の表面に静電気力により順次重ねて転写する(1次転写)。これにより、中間転写ベルト14はカラーのトナー像を担持した状態となる。
Subsequently, the toner images formed on the
続いて、中間転写ベルト14に担持されたトナー像を、搬送ローラ対31により給紙カセット7から搬送通路32を介して駆動ローラ12側の中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間(ニップ部38)に搬送された記録用紙P等に転写する(2次転写)。
Subsequently, the toner image carried on the
続いて、記録用紙Pに2次転写されたトナー像を定着装置45により記録用紙Pに定着させ、トナー像が定着した記録用紙Pを排紙トレイ5に排出する。
Subsequently, the toner image secondarily transferred to the recording paper P is fixed to the recording paper P by the fixing
また、両面印刷を行う場合には、一度、定着装置45により定着処理が行われた記録用紙Pを、搬送通路34等を通過させることにより、印刷面(転写面)を反転させた後、再び、駆動ローラ12側の中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間(ニップ部38)に搬送して2次転写を行い、その後、定着装置45により定着処理を行い、それから排紙トレイ5に排出する。
In addition, when performing duplex printing, the recording sheet P that has been subjected to the fixing process by the fixing
このような画像形成装置1の動作において、2次転写を行うときには、転写電圧印加回路42により2次転写ローラ35に、トナーの帯電電圧と逆極性の転写電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト14の表面に形成されたトナーが記録用紙Pに付着し、2次転写が実現する。
In such an operation of the
ここで、2次転写時において転写電圧印加回路42から転写電圧を印加すると、上述したように、高抵抗コート層39が設けられている2次転写ローラ35の中央部の領域に比較して、高抵抗コート層39が設けられていない2次転写ローラ35の両端側の領域において転写電流が多く流れる。すなわち、印刷可能領域R2内に比較して、通紙領域R1外の領域(印刷可能領域R2外であってかつ通紙領域R1内に高抵抗コート層39が形成される場合があり、その場合にはその領域を含む。)において転写電流が多く流れる。
Here, when a transfer voltage is applied from the transfer
このように、2次転写ローラ35の高抵抗コート層39により転写電流の流れを制御しながら通紙領域において上記所定の範囲内の電流密度を確保するためには、通紙領域R1外に流れ込む電流分を考慮して転写電流の絶対値を増加させなければならないが、このように転写電流の絶対値を増加させても、転写電圧の絶対値を小さくすることができる。したがって、駆動ローラ12側の中間転写ベルト14と2次転写ローラ35との間を通過する記録用紙Pの抵抗が高い場合でも、転写電圧の絶対値の増加を抑えることができ、転写電圧の絶対値の増加により発生するおそれがある2次転写ローラ35または記録用紙Pの放電を防ぐことができ、これにより、上述した白点現象を効果的に抑制することができる。
As described above, in order to secure the current density within the predetermined range in the sheet passing area while controlling the flow of the transfer current by the high
特に、両面印刷時において、一度定着処理を行った後の記録用紙Pの第2面に2次転写を行う場合には、定着処理における加熱等により当該記録用紙Pの抵抗が大幅に高くなることがあり、それゆえ白点現象の発生が特に心配されるが、本実施形態による画像形成装置1によれば、高抵抗コート層39により転写電流の流れを制御することによって転写電圧の絶対値を下げ、この白点現象の発生を効果的に抑制することができる。
In particular, when performing a secondary transfer on the second surface of the recording paper P that has been subjected to a fixing process once during double-sided printing, the resistance of the recording paper P is significantly increased due to heating or the like in the fixing process. Therefore, the occurrence of the white spot phenomenon is particularly worrisome. However, according to the
以上説明した通り、本実施形態による画像形成装置1によれば、適切な2次転写を実現するための通紙領域における所定範囲内の電流密度を確保しながら2次転写における転写電圧の絶対値を小さくすることができ、記録用紙Pの抵抗が高い場合でも、白点現象の発生を効果的に抑制することができ、印刷画像の品質を高めることができる。
As described above, according to the
特に、両面印刷時における記録用紙Pの第2面に対して2次転写を行う場合に、当該記録用紙Pの抵抗が、片面印刷時において2次転写を行うときの記録用紙Pの抵抗、あるいは両面印刷時において第1面に対して2次転写を行うときの記録用紙Pの抵抗よりも高いときでも、通紙領域R1において上記適切な電流密度を確保しながら転写電圧の絶対値を小さくでき、白点現象の発生を効果的に抑制して印刷画像の品質を高めることができる。 In particular, when secondary transfer is performed on the second surface of the recording paper P during double-sided printing, the resistance of the recording paper P is the resistance of the recording paper P when performing secondary transfer during single-sided printing, or Even when the resistance of the recording paper P is higher than when the secondary transfer is performed on the first surface during duplex printing, the absolute value of the transfer voltage can be reduced while ensuring the appropriate current density in the sheet passing region R1. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of the white spot phenomenon and improve the quality of the printed image.
この点について、比較例による画像形成装置と本発明の実施形態による画像形成装置1と比較し、図7中のグラフを参照しながら、さらに具体的に説明する。比較例による画像形成装置は高抵抗コート層39が設けられていない。
This point will be described more specifically with reference to the graph in FIG. 7 in comparison with the image forming apparatus according to the comparative example and the
比較例による画像形成装置の場合、A4横サイズの第2面に2次転写を行うときに、通紙領域R1における上記所定の範囲内の電流密度(例えば−1.2〜−1.3μA/cm)を確保するため、転写電流を例えば−37.5μAに設定する必要がある(このときの通紙領域R1における電流密度は−1.26μA/cmである)。この結果、転写電圧が−1.67kVとその絶対値が大きくなり、白点現象の発生が見られた(図7中のハッチング上の△印参照)。 In the case of the image forming apparatus according to the comparative example, when the secondary transfer is performed on the second surface of A4 horizontal size, the current density within the predetermined range in the sheet passing region R1 (for example, −1.2 to −1.3 μA / In order to secure (cm), it is necessary to set the transfer current to, for example, -37.5 μA (the current density in the sheet passing region R1 at this time is −1.26 μA / cm). As a result, the transfer voltage was −1.67 kV and its absolute value was increased, and the occurrence of a white spot phenomenon was observed (see Δ mark on hatching in FIG. 7).
これに対し、本実施形態による画像形成装置1の場合、A4横サイズの第2面に2次転写を行うときに、通紙領域R1における上記適切な電流密度(例えば−1.26μA/cm)を確保するためには、高抵抗コート層39を設けたことにより2次転写ローラ35の両端側の領域において多くの転写電流(例えば10.0μA)が流れることを考慮すると、転写電流を−47.5μAに設定する必要がある。実際にこの値の転写電流を印加したところ、転写電圧が−1.43kVとその絶対値が小さくなり、白点現象の発生は見られなかった(図7中のハッチング上の●印参照)。
On the other hand, in the case of the
気温10度かつ湿度15%ないし気温32.5度かつ湿度80%の環境下で、実験を重ねた結果、図7において二点鎖線で示すように、転写電圧の絶対値が1.6kVを超えると白点現象が発生することが判明した。本発明の実施形態による画像形成装置1では、通紙領域における電流密度が上記所定の範囲(例えば−1.2〜−1.3μA/cm)内であるときに、転写電圧の絶対値が1.6kVよりも小さい。このことから、画像形成装置1によれば白点現象の発生を効果的に抑制できることがわかる。
As a result of repeated experiments in an environment where the temperature is 10 degrees and the humidity is 15% or the temperature is 32.5 degrees and the humidity is 80%, the absolute value of the transfer voltage exceeds 1.6 kV as shown by a two-dot chain line in FIG. It was found that the white spot phenomenon occurred. In the
さらに、本発明の実施形態による画像形成装置1では、次のような効果を得ることができる。すなわち、高抵抗コート層39を設けて転写電流の流れを制御することにより白点現象の抑制を実現しているため、当該効果を実現するために2次転写ローラ35の長さを最大用紙幅よりも大幅に長くしなくてもよい。したがって、画像形成装置1の大型化を防止することができる。
Furthermore, the
さらに、本実施形態による画像形成装置1では、各感光体ドラム21の材料が有機感光体に比べて静電容量の大きいアモルファスシリコンであり、しかも、タンデム型のカラー印刷用画像形成ユニット11を採用している。これらの前提的構造に着目すると、先に発明が解決しようとする課題としてとり上げたように、2次転写ローラ35に印加する転写電圧の絶対値を大きくする必要性が高く、それゆえ白点現象が発生し易い。しかし、本実施形態による画像形成装置1によれば、このような構造の下でも、高抵抗コート層39を設けて転写電流の流れを制御することにより転写電圧の絶対値を小さくすることができ、白点現象の発生を効果的に抑制することができる。
Further, in the
また、転写電圧の絶対値を小さくすることにより、2次転写ローラ35の耐久性を高めることができ、画像形成装置1の寿命を延ばすことができる。
Further, by reducing the absolute value of the transfer voltage, the durability of the
なお、上述した実施形態では、2次転写ローラ35の軸部36とローラ部37との間に設ける高抵抗層を、軸部36の外周面に高抵抗材料を塗布することにより形成された高抵抗コート層39とする場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。当該高抵抗層を、高抵抗材料により形成されたチューブとし、このチューブを軸部36に装着する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the high resistance layer provided between the
また、上述した実施形態では、各感光体ドラム21をアモルファスシリコンから形成する場合を例にあげたが、有機感光体(OPC)からなる感光体ドラムを採用することも可能である。
In the above-described embodiment, the case where each
また、上述した実施形態では、本発明をタンデム型のカラー印刷用画像形成装置に適用した場合を例にあげたが、本発明はモノクロ印刷用画像形成装置のように、感光体ドラムに形成されたトナー像を記録用紙に直接転写するタイプの画像形成装置にも適用することができる。この場合には、感光体ドラムが像担持体に当たる。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an image forming apparatus for tandem color printing has been described as an example. However, the present invention is formed on a photosensitive drum like an image forming apparatus for monochrome printing. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that directly transfers a toner image onto a recording sheet. In this case, the photosensitive drum hits the image carrier.
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた本発明の技術思想に含まれる。 The present invention can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention which can be read from the claims and the entire specification, and an image forming apparatus accompanying such a change is also a technical idea of the present invention. include.
1 画像形成装置
11 タンデム型画像形成ユニット
12 駆動ローラ
14 中間転写ベルト(像担持体)
16 画像形成部
17 1次転写ローラ
21 感光体ドラム
22 帯電装置
23 露光装置
24 現像装置
25 クリーニング装置
35 2次転写ローラ(転写部材)
36 軸部
37 ローラ部(外周部)
38 ニップ部
39 高抵抗コート層(高抵抗層)
42 転写電圧印加回路(転写電圧印加手段)
P 記録用紙(記録媒体)
R1 通紙領域
R2 印刷可能領域
DESCRIPTION OF
16
36
38
42 Transfer voltage application circuit (transfer voltage application means)
P Recording paper (recording medium)
R1 Paper passing area R2 Printable area
Claims (4)
前記トナー像を前記像担持体から記録媒体に転写する転写部材と、
前記トナー像を前記像担持体から前記記録媒体に転写するために前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段とを備えた画像形成装置であって、
前記転写部材は、
導電材料により形成され、前記転写電圧印加手段により前記転写電圧が印加される軸部と、
前記軸部の外周側に設けられ、導電材料により形成され、転写時に前記記録媒体を通過させるニップ部を前記像担持体との間に形成する外周部と、
前記軸部と前記外周部との間に設けられ、前記外周部の抵抗よりも高い抵抗を有する高抵抗層とを有し、
前記高抵抗層は、前記軸部のうち、その軸方向中央部を含む一部の領域にのみ配置されていることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image by electrostatic force;
A transfer member for transferring the toner image from the image carrier to a recording medium;
An image forming apparatus comprising transfer voltage applying means for applying a transfer voltage to the transfer member in order to transfer the toner image from the image carrier to the recording medium,
The transfer member is
A shaft portion made of a conductive material and applied with the transfer voltage by the transfer voltage applying means;
An outer peripheral portion provided on the outer peripheral side of the shaft portion, formed of a conductive material, and forming a nip portion between the image carrier and the nip portion through which the recording medium passes during transfer;
A high resistance layer provided between the shaft portion and the outer peripheral portion and having a resistance higher than the resistance of the outer peripheral portion;
The image forming apparatus, wherein the high resistance layer is disposed only in a part of the shaft portion including a central portion in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009250504A JP2011095582A (en) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Image forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2515315A1 (en) | 2011-04-22 | 2012-10-24 | Alps Electric Co., Ltd. | Movable contact member and switch device using movable contact member |
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- 2009-10-30 JP JP2009250504A patent/JP2011095582A/en active Pending
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