JP2013190506A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機など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 printer, a facsimile machine, and a copying machine.
従来より、感光体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を転写材上に二次転写する、所謂中間転写方式の画像形成装置が知られている。 Conventionally, there is a so-called intermediate transfer type image forming apparatus that primarily transfers a toner image formed on a photosensitive member to an intermediate transfer belt and secondarily transfers the toner image transferred onto the intermediate transfer belt onto a transfer material. Are known.
特許文献1に記載の画像形成装置では、中間転写ベルトが複数の張架部材によって回転可能に張架されている。そして、感光体と中間転写ベルトとが接して形成された一次転写ニップに、一次転写装置によって転写電界を形成させることにより、感光体上から中間転写ベルトにトナー像が一次転写される。中間転写ベルトからトナー像が二次転写される転写材は、複数の張架部材によって回転可能に張架された二次転写ベルトに担持搬送される。二次転写ベルトに転写材を担持して搬送することにより、薄紙など剛性の低い転写材に対しても、しわや変形を生じさせ難くしたり、ジャムを引き起し難くしたりすることができ、安定して二次転写ニップを通過させることができる。そして、中間転写ベルトと二次転写ベルトとが接して形成された二次転写ニップで、二次転写装置によって転写電界を形成させることにより、二次転写ベルトによって二次転写ニップまで担持搬送された転写材上に中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される。
In the image forming apparatus described in
二次転写装置には、中間転写ベルトまたは二次転写ベルトに二次転写用の転写電流を付与する転写電源が設けられている。この転写電源による中間転写ベルトまたは二次転写ベルトへの転写電流の付与位置から二次転写ニップへと到達した電流が二次転写ニップを流れ、中間転写ベルトと二次転写ベルトとの間に電位差が生じることにより転写電界が二次転写ニップに形成される。 The secondary transfer device is provided with a transfer power supply that applies a transfer current for secondary transfer to the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt. The current that reaches the secondary transfer nip from the transfer current application position to the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt by the transfer power source flows through the secondary transfer nip, and a potential difference is generated between the intermediate transfer belt and the secondary transfer belt. As a result, a transfer electric field is formed in the secondary transfer nip.
このような画像形成装置においては、中間転写ベルトと二次転写ベルトとが接することで形成された二次転写ニップでの転写性能が不安定になるという不具合を生ずることがあった。二次転写ニップでの転写性能が不安定になると、中間転写ベルトから転写材に転写された転写像に濃度ムラが生じたり、転写像全体の濃度が不安定になったりするといった不具合が生じてしまう。 In such an image forming apparatus, there is a problem that the transfer performance at the secondary transfer nip formed by the contact between the intermediate transfer belt and the secondary transfer belt becomes unstable. If the transfer performance at the secondary transfer nip becomes unstable, the transfer image transferred from the intermediate transfer belt to the transfer material may be uneven in density, or the density of the entire transfer image may become unstable. End up.
転写性能の不安定化には、中間転写ベルトや二次転写ベルトなどの転写ベルトの電気抵抗が大きく関与している。具体的には、転写ベルトの電気抵抗は、製品毎にその初期値にバラツキがあったり、劣化に伴って経時的に変化したり、温度や湿度等の環境変動に伴って変化したりする。このため、転写ベルトは、その使用状態や使用環境によって電気抵抗が異なってくる。かかる転写ベルトに一定電圧の転写バイアスを印加した場合、印加時の上記電気抵抗値に応じて転写ベルトに流れる電流値が異なってくるため、二次転写ニップに形成される転写電界の強度が変化してしまう。そして、この変化によって転写性能が不安定になるのである。 Instability in transfer performance is largely related to the electrical resistance of a transfer belt such as an intermediate transfer belt or a secondary transfer belt. Specifically, the electrical resistance of the transfer belt varies in its initial value for each product, changes with time with deterioration, or changes with environmental fluctuations such as temperature and humidity. For this reason, the electric resistance of the transfer belt varies depending on the use state and use environment. When a transfer bias of a constant voltage is applied to such a transfer belt, the value of the electric current flowing through the transfer belt varies depending on the electric resistance value at the time of application, so the strength of the transfer electric field formed in the secondary transfer nip changes. Resulting in. This change makes the transfer performance unstable.
このような転写性能の不安定化を抑え得る画像形成装置として、転写電源により中間転写ベルトまたは二次転写ベルトに付与する転写電流の値を一定に維持するいわゆる定電流制御を行う画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、中間転写ベルトまたは二次転写ベルトに対してその電気抵抗値にかかわらず一定の値の転写電流を付与することで、二次転写ニップに安定した強度の転写電界を形成せしめて転写性能の不安定化を軽減することが可能である。 As an image forming apparatus capable of suppressing such instability of transfer performance, there is an image forming apparatus that performs so-called constant current control that maintains a constant transfer current value applied to an intermediate transfer belt or a secondary transfer belt by a transfer power source. Are known. In this image forming apparatus, by applying a constant transfer current to the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt regardless of the electric resistance value, a stable transfer electric field is formed in the secondary transfer nip. Instability of transfer performance can be reduced.
しかしながら、このような定電流制御を実施しても、二次転写ニップで転写性能の不安定化が生ずる場合があった。具体的には環境変動によって転写ベルトの裏面の電気抵抗値が大きく低下すると、転写電流がベルト厚み方向よりも裏面のベルト周方向に流れ易くなる。このように流れ易くなると、転写ベルトに対して一定値の転写電流を付与しているにもかかわらず、転写ベルトの裏面側でベルト周方向へと伝わって転写ベルトを張架するローラなどに流れ込む転写電流が増加する。そのため、ベルト厚み方向へと流れて二次転写ニップに到達し二次転写ニップを流れる実効転写電流が減少してしまう。そして、この実効転写電流の減少によって二次転写ニップでの転写性能が低下してしまう。一方、環境変動によって転写ベルトの裏面の電気抵抗が元の値まで上昇すると、二次転写ニップを流れる実効転写電流の量が増加して転写性能が元通りに回復する。 However, even when such constant current control is carried out, the transfer performance may become unstable at the secondary transfer nip. Specifically, when the electrical resistance value on the back surface of the transfer belt is greatly reduced due to environmental changes, the transfer current is more likely to flow in the belt circumferential direction on the back surface than in the belt thickness direction. In this way, even if a constant transfer current is applied to the transfer belt, it is transferred to the belt circumferential direction on the back side of the transfer belt and flows into a roller or the like that stretches the transfer belt. The transfer current increases. Therefore, the effective transfer current flowing in the belt thickness direction, reaching the secondary transfer nip, and flowing through the secondary transfer nip is reduced. Then, the transfer performance at the secondary transfer nip deteriorates due to the decrease in the effective transfer current. On the other hand, when the electrical resistance on the back surface of the transfer belt rises to the original value due to environmental fluctuations, the amount of effective transfer current flowing through the secondary transfer nip increases and the transfer performance is restored to the original state.
このような環境変動に伴う二次転写ニップを流れる実効転写電流の増減により、二次転写ニップでの転写性能が不安定になるのである。この現象は特に、転写電流を間接印加方式によって転写ベルトに付与する場合に、転写性能の不安定化を生じ易い。この間接印加方式とは、転写ベルトのループ内側の面である裏面に対して二次転写ニップとは異なる位置で転写電流を付与する方式である。 The transfer performance at the secondary transfer nip becomes unstable due to the increase or decrease in the effective transfer current flowing through the secondary transfer nip due to such environmental fluctuations. This phenomenon tends to cause instability of transfer performance particularly when a transfer current is applied to the transfer belt by an indirect application method. The indirect application method is a method in which a transfer current is applied to the back surface, which is the inner surface of the transfer belt loop, at a position different from the secondary transfer nip.
なお、特許文献1には感光体と中間転写ベルトとが接することで形成された一次転写ニップを流れる実効転写電流の増減に起因する一次転写ニップの転写性能の不安定化を抑制することが開示されている。しかしながら、特許文献1には二次転写ニップでの実効転写電流の増減に起因する二次転写ニップの転写性能の不安定化を抑制することについては開示されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses that the destabilization of the transfer performance of the primary transfer nip caused by the increase or decrease of the effective transfer current flowing through the primary transfer nip formed by the contact between the photoconductor and the intermediate transfer belt is disclosed. Has been. However,
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、二次転写ニップでの実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を抑制できる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing instability of transfer performance due to increase / decrease in effective transfer current at the secondary transfer nip. is there.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、複数の張架部材によって回転可能に張架され前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、前記像担持体と前記中間転写ベルトとが接して形成された一次転写ニップで該像担持体上のトナー像を該中間転写ベルトに一次転写する一次転写手段と、複数の張架部材によって回転可能に張架され前記中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される転写材を担持搬送する二次転写ベルトと、前記中間転写ベルトと前記二次転写ベルトとが接して形成された二次転写ニップで該中間転写ベルト上のトナー像を該転写材に二次転写する二次転写手段とを備え、前記二次転写手段が前記中間転写ベルトまたは前記二次転写ベルトに二次転写用の転写電流を付与する転写電流付与手段を有した画像形成装置において、前記中間転写ベルトまたは前記二次転写ベルトへの転写電流付与手段による転写電流の付与位置から前記二次転写ニップへと到達し該二次転写ニップを流れる実効転写電流の値を検出する実効転写電流検出手段と、前記実効転写電流検出手段の検出結果に基づいて実効転写電流の値が予め設定された一定の値となるように、前記転写電流付与手段から出力される転写電流を制御する転写電流制御手段とを有することを特徴とするものである。
To achieve the above object, the invention of
本発明においては、実効転写電流検出手段の検出結果に基づいて二次転写ニップを流れる実効転写電流の値が予め設定された一定の値となるように、転写電流付与手段から出力される転写電流を転写電流制御手段によって制御する。これにより、中間転写ベルトまたは二次転写ベルトの電気抵抗値にかかわらず、中間転写ベルトまたは二次転写ベルトへの転写電流の付与位置から二次転写ニップへと到達し二次転写ニップを流れる実効転写電流の値を一定に維持することができる。よって、二次転写ニップで実効転写電流の増減に起因して転写性能が不安定化するのを抑制することができる。 In the present invention, the transfer current output from the transfer current applying unit is set so that the value of the effective transfer current flowing through the secondary transfer nip becomes a predetermined constant value based on the detection result of the effective transfer current detecting unit. Is controlled by the transfer current control means. As a result, regardless of the electric resistance value of the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt, the effective current that flows from the transfer current application position to the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt to the secondary transfer nip and flows through the secondary transfer nip. The value of the transfer current can be kept constant. Therefore, it is possible to suppress the transfer performance from becoming unstable due to the increase or decrease of the effective transfer current in the secondary transfer nip.
以上、本発明によれば、二次転写ニップでの実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を抑制できるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that instability of transfer performance due to increase / decrease in effective transfer current at the secondary transfer nip can be suppressed.
[実施形態1]
以下、本発明を画像形成装置に適用した第1の実施形態について説明する。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機1の概略構成図である。図2に示す複写機1は、色分解に対応した色の画像を形成可能な潜像担持体としての感光体を複数並置したタンデム方式の構成を備え、各感光体上で形成されたトナー像を中間転写ベルト20に重畳転写したうえでその重畳画像を転写材である転写紙に対して一括転写することで多色画像を形成可能なフルカラープリンタである。
[Embodiment 1]
A first embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described below.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the copying
本発明では、画像形成装置として、フルカラープリンタに限らず、フルカラー複写機、ファクシミリ装置および印刷機なども含まれることは勿論である。 In the present invention, the image forming apparatus is not limited to a full-color printer, but of course includes a full-color copying machine, a facsimile machine, and a printing machine.
図2において、複写機1は、画像形成部100が縦方向の中央部に位置し、その下方には給紙装置40が、さらに画像形成部100の上方には原稿載置台31を備えた原稿読み取り装置30がそれぞれ配置されている。
In FIG. 2, in the copying
画像形成部100には、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト20で構成された転写手段が配置されており、中間転写ベルト20の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。本実施形態では、補色関係にある色のトナー(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)による画像を担持可能な感光体3B、3Y、3C、3Mが中間転写ベルト20の展張面に沿って並置されている。
The
なお、以下の説明において、全ての感光体に共通する内容の場合には感光体を符号3により示す。各感光体3B,3Y,3C,3Mは、それぞれ同じ方向(図2では、反時計方向)に回転可能なドラムで構成されており、その周辺には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置4、書き込み装置5、現像装置6、一次転写装置7及びクリーニング装置8が配置されている。
In the following description, in the case of contents common to all the photoconductors, the photoconductor is denoted by
中間転写ベルト20は、各感光体3を備えた作像ユニットからの可視像を順次転写される一次転写部と、従動ローラ21、駆動ローラ22、二次転写対向ローラ23及びテンションローラ24に回転可能に張架されて感光体3B,3Y,3C,3Mとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を備えている。駆動ローラ22は不図示の駆動源からの駆動力によって図中時計回り方向に回転することで、中間転写ベルト20を図中時計回り方向に回転駆動させるものであり、従動ローラ21は中間転写ベルト20の回転に連れ回って回転する。二次転写対向ローラ23は、中間転写ベルト20を挟んで二次転写装置90に対峙している、テンションローラ24は、中間転写ベルト20に所定のテンションが付与されるように中間転写ベルト20をループ外側から内側に向かって付勢している。なお、二次転写対向ローラ23及びテンションローラ24も中間転写ベルト20の回転に連れ回って回転する。
The
二次転写後の中間転写ベルト20上に残留した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置10により除去される。中間転写ベルトクリーニング装置10は、クリーニングブレードと、固形潤滑材を塗布する回転可能なローラ状の塗布ブラシとを備えている。クリーニングブレードは、中間転写ベルト20に当接してその表面から転写残トナーを掻き取る。塗布ブラシは、回転しながら、加圧バネにより押しつけられている固形潤滑剤を掻き取って中間転写ベルト20に塗布する。このように、中間転写ベルトクリーニング装置10は、中間転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置としての機能と、中間転写ベルト20表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置としての機能を兼ね備えている。
Transfer residual toner remaining on the
本実施形態の中間転写ベルトクリーニング装置10はブレード方式で構成されるが、静電クリーニング方式であってもよい。静電クリーニング方式の場合は、クリーニングローラもしくはクリーニングブラシにバイアスを印加して、中間転写ベルト20上に付着した残トナーを静電吸着してクリーニングする。
The intermediate transfer
図1は複写機1の二次転写部の拡大図である。二次転写装置90は、駆動ローラ91および従動ローラ92に掛け回されて二次転写装置90が位置する二次転写位置において中間転写ベルト20と同方向に移動可能な二次転写ベルト93を備えており、二次転写ベルト93を駆動ローラ91により駆動している。二次転写装置90では、二次転写ベルト93により転写紙を搬送する過程で中間転写ベルト20に重畳された多色画像を一括転写によってあるいは担持されている単一色の画像をそれぞれ転写紙に転写することができる。また、二次転写ベルト93のおもて面をクリーニングブレード61によってクリーニングする二次転写ベルトクリーニング装置60が設けられており、二次転写ベルト93のおもて面に付着したトナーや紙粉などの付着物を除去している。
FIG. 1 is an enlarged view of a secondary transfer portion of the copying
なお、駆動ローラ91と従動ローラ92とには、後述の帰還電流を転写電源50に戻すように、導電性の材料を用いている。
The driving
中間転写ベルト20と二次転写ベルト93とを接触させて形成した二次転写ニップNの近傍の二次転写ベルト裏面には、二次転写ローラ94が当接している。この二次転写ローラ94は導電性の材料で構成され、二次転写ベルト93に対して中間転写ベルト20上のトナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与するように転写電源50につながる図示しないスイッチに接続されている。このスイッチは、図示しない制御部によってON/OFF制御され、ONすることにより、転写電源50と二次転写ローラ94とを結ぶ導通路を導通させる。すなわち、本プリンタでは、二次転写ローラ94と、転写電源50と、前記制御部とによって転写用電流供給手段を構成している。
A
また、駆動ローラ91及び従動ローラ92は、二次転写ベルト93上に流れる電流を帰還電流として検知する機能も兼ねており、この帰還電流の値に応じて二次転写ローラ94からの供給電流が制御される。このため、駆動ローラ91及び従動ローラ92には、帰還電流値に応じて転写電源70による二次転写ローラ94への供給電流を設定するための制御回路が組まれた転写電流制御手段である制御板51が接続されている。また、制御板51には転写電源50も接続されている。そして、転写電源50の出力電流値と、駆動ローラ91及び従動ローラ92により検知された帰還電流値との差分として求められる二次転写ニップNに流れる実効転写電流の値が、予め設定された一定の値となるように、転写電源50の出力電流値の値を制御する。
Further, the driving
このように、転写電源50の出力電流値を差分定電流方式で制御することで、二次転写ニップNでの実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を抑制できる。
As described above, by controlling the output current value of the
この差分定電流制御は、具体的には次のようにして実施される。すなわち、駆動ローラ91及び従動ローラ92には、二次転写ベルト93の裏面に流れる帰還電流が導かれるようになっており、駆動ローラ91及び従動ローラ92に接続された制御板51によってこの帰還電流の値が検知される。制御板51は、この帰還電流の検知結果に基づいて転写電源50の出力電流値を制御するように構成されている。
Specifically, the differential constant current control is performed as follows. That is, a feedback current flowing on the back surface of the
具体的には、転写電源50からの出力電流の値をI1で、二次転写ベルト93を介して駆動ローラ91及び従動ローラ92からアース側に流れる帰還電流の値をI2,I3で、二次転写ニップNで転写紙に流れる実効転写電流の値をIOUTでそれぞれ示した場合、次の数1で示される関係が得られるように出力電流値I1を制御する。
Specifically, the value of the output current from the
この数1の出力電流値I1は、二次転写ベルト93の厚み全体の抵抗が増減すると、これに応じて増減する。すなわち、二次転写ベルト93の厚み全体の抵抗値と出力電流値I1とは、正の相関関係にある。一方、実効転写電流値IOUTは、出力電流値I1の増減にかかわらず一定になる。
When the resistance of the entire thickness of the
このような差分定電流制御においては、温度や湿度等の環境変化や、二次転写ベルト93の製品毎の抵抗誤差にかかわらず、実効転写電流値IOUTを一定に維持して、転写性能の安定化を図ることができる。
In such differential constant current control, the effective transfer current value IOUT is maintained constant regardless of environmental changes such as temperature and humidity, and resistance errors of each product of the
二次転写ニップNにおいて、中間転写ベルト20上のトナーは、二次転写ローラ94から二次転写ベルト93へと供給される転写用電流の影響を受けて転写紙に転移する。
In the secondary transfer nip N, the toner on the
中間転写ベルト20から転写紙へのトナー像転写が行われると、この転写紙が帯電する。従って、二次転写ベルト93の真電荷と転写紙側に発生する分極電荷との関係により、転写紙を二次転写ベルト93の上に静電的に吸着して中間転写ベルト20からの転写紙の分離がなされる。
When the toner image is transferred from the
そして、中間転写ベルト20の極率分離を利用した転写紙自身の腰の強さによる中間転写ベルト20からの剥離動作によって中間転写ベルト20からの分離が助長される。
Then, the separation from the
しかし、環境が高温高湿(以下、H/Hという)の場合には転写紙に電流が流れ易くなるため、中間転写ベルト20からの転写紙の分離がうまくいかなくなる。
However, when the environment is high temperature and high humidity (hereinafter referred to as H / H), the current easily flows through the transfer paper, so that the transfer paper cannot be separated from the
このため、この例では、二次転写ローラ94を二次転写ニップNより下流側に位置させ、二次転写ベルト93から転写紙への真電荷の移行を遅らせることで、中間転写ベルト20への転写紙の静電的な吸着を抑えている。
Therefore, in this example, the
この「真電荷の移行を遅らせる」とは、転写紙が二次転写ニップNに至るまでの上流側において転写紙を帯電させないことを意味している。これにより、中間転写ベルト20への転写紙の巻き付きを抑えている。
This “delaying the transfer of the true charge” means that the transfer sheet is not charged on the upstream side until the transfer sheet reaches the secondary transfer nip N. Thereby, winding of the transfer paper around the
また、二次転写ベルト93は、その裏面に接触する二次転写ローラ94によって転写バイアスが付与されるべく所定の抵抗特性を発揮する材料によって形成されている。
The
具体的には、JISK6911に準拠した測定による各電気抵抗がDC100[V]印加時で次のようになるように形成されている。すなわち、その体積抵抗率が5×108[Ω・cm]〜5×1010[Ω・cm]に設定されている。また、体積抵抗率がDC100[V]、10秒印加時で1×107.5[Ω・cm]〜1×1013[Ω・cm]となるように設定しても良い。 Specifically, each electrical resistance measured by JISK6911 is formed as follows when DC 100 [V] is applied. That is, the volume resistivity is set to 5 × 10 8 [Ω · cm] to 5 × 10 10 [Ω · cm]. Further, the volume resistivity may be set to be 1 × 10 7.5 [Ω · cm] to 1 × 10 13 [Ω · cm] when DC 100 [V] is applied for 10 seconds.
低摩擦係数の皮膜層である表面層は、ベルト表面の表面抵抗率がDC500[V]、10秒印加時で1×108[Ω/□]〜1×1012[Ω/□]に設定されている。更に、内側層の表面抵抗率が1×107[Ω/□]〜1×109[Ω/□]に設定されている。 The surface layer, which is a coating layer having a low friction coefficient, has a surface resistivity of DC 500 [V] set to 1 × 10 8 [Ω / □] to 1 × 10 12 [Ω / □] when applied for 10 seconds. Has been. Furthermore, the surface resistivity of the inner layer is set to 1 × 10 7 [Ω / □] to 1 × 10 9 [Ω / □].
制御板51は、次の数2に示す関係式を具備させるように、転写電源50からの出力電流値I1を差分定電流方式によって制御する。
The
一例として、搬送速度330[mm/sec]、有効二次転写ローラ長310[mm]の条件下において、IOUTを35±5[μA]に設定した場合、常温常湿(M/M)の環境下では良好な転写結果が得られた。 As an example, when IOUT is set to 35 ± 5 [μA] under conditions of a conveyance speed of 330 [mm / sec] and an effective secondary transfer roller length of 310 [mm], an environment of normal temperature and normal humidity (M / M) is set. Below, good transfer results were obtained.
なお、この中間転写ベルト20側へ流れる実効転写電流値IOUT×補正係数の値(以下、制御板51の制御目標値ともいう)は一義的なものではなく、搬送速度が遅い場合には減らすことができる。
Note that the effective transfer current value IOUT flowing to the
反対に、搬送速度が速いときには増やすことになる。
また、IOUT×補正係数を転写紙の幅や種類により最適となるように異ならせるとよい。これにより、転写紙の幅や種類の違いで転写率が変化しないようにすることが可能である。
On the other hand, when the conveying speed is high, it is increased.
Further, the IOUT × correction coefficient may be varied so as to be optimal depending on the width and type of the transfer paper. Thereby, it is possible to prevent the transfer rate from changing due to the difference in width and type of transfer paper.
特に小サイズ紙において、紙上にトナー像を転写する際には、転写バイアスの印加によって本来紙を流れるはずの電流の一部が、紙自身の抵抗の影響により紙以外に流れてしまうため、転写不良が発生してしまう。これを防止するため紙幅に応じて最適な転写性を得るために必要な電流量にする。 In particular, when transferring a toner image onto small-size paper, a part of the current that should flow through the paper due to the application of a transfer bias flows to other than the paper due to the resistance of the paper itself. Defects will occur. In order to prevent this, the amount of current required to obtain the optimum transferability is set according to the paper width.
一方、実効転写電流値IOUTを一定に維持していても、環境変動によっては、種々の不具合を生ずる場合がある。例えば、冬季などに比較的低温低湿(以下、L/Lという)の環境になると、プレ転写という現象を生じやすくなる場合がある。このプレ転写とは、二次転写ニップNに挟まれる前の二次転写ベルト部分の電荷が、中間転写ベルト20上のトナーを静電的に引き寄せ、二次転写ニップNに挟まれる前の転写紙部分に転写せしめてしまう現象であり、実効転写電流値IOUTを低下させることでプレ転写を軽減し得ることが知られている。
On the other hand, even if the effective transfer current value IOUT is kept constant, various problems may occur depending on environmental fluctuations. For example, when the environment is relatively low temperature and low humidity (hereinafter referred to as L / L) in winter or the like, a phenomenon called pre-transfer may easily occur. This pre-transfer is a transfer before the electric charge of the secondary transfer belt portion before being sandwiched by the secondary transfer nip N attracts the toner on the
また、例えば夏季などに比較的H/Hの環境になると、中間転写ベルト20からの転写紙分離性が悪化する場合がある。H/Hの環境下における転写紙分離性の悪化の原因は次のように考えられる。すなわち、二次転写ベルトの表面抵抗が環境のH/H化に伴って低下すると、二次転写ベルトから中間転写ベルト20などに電流が流れ易くなるため、二次転写ベルトの電荷保持量が相対的に減少する。このように電荷保持量が減少すると、転写紙を引き寄せようとする二次転写ベルトの静電力が弱まるため、転写紙分離性が悪化するものと考えられる。なお、実効転写電流値IOUTを高めることで転写紙分離性を向上させ得ることが知られている。
In addition, when the environment becomes relatively H / H in summer, for example, transfer paper separation from the
また、例えば環境によってトナーの帯電量が変化するため、転写率もシフトし、同じ電流値では転写不足や過転写といった不具合を発生する。以上の様に、環境(温度、湿度)に応じても、種々の不具合がない最適な転写性を得るための最適な電流量に制御する。 Further, for example, since the charge amount of the toner changes depending on the environment, the transfer rate also shifts, and problems such as insufficient transfer and overtransfer occur at the same current value. As described above, even if it depends on the environment (temperature, humidity), it is controlled to the optimum amount of current for obtaining the optimum transferability without various problems.
本実施形態では温度湿度センサは、TDK製/CHS−CSC−18であり、サーミスタ出力から温度が検出でき、温度湿度センサの出力から湿度が検出できる。温度湿度検知タイミングは、電源ONより1[min]毎にサンプリングしている。また、環境補正を行うタイミングは、温度湿度検知タイミングと同じような周期で行っている。 In this embodiment, the temperature / humidity sensor is TDK / CHS-CSC-18, and the temperature can be detected from the thermistor output, and the humidity can be detected from the output of the temperature / humidity sensor. The temperature and humidity detection timing is sampled every 1 [min] after the power is turned on. Moreover, the timing which performs environmental correction is performed with the same period as a temperature / humidity detection timing.
なお、温度湿度センサの設置場所は、特に制限はしないが、定着装置11などの熱源から離れたところが好ましく、本実施形態では給紙装置40の下方などに設けている。
The location of the temperature / humidity sensor is not particularly limited, but is preferably located away from a heat source such as the fixing
制御例として図3にフローチャートを示す。まず、温度湿度センサ内のサーミスタ出力を検知し、サーミスタ出力と温度との相関関係に基づいた、サーミスタ出力−温度変換テーブルから温度を決定する(S1)。次に、温度湿度センサ内の湿度センサ出力を検知し、上で求めた温度と、湿度センサ出力−相対湿度変換テーブルとから、相対湿度を決定する(S2)。なお、このテーブルは、温度を横に湿度を縦にとって、相対湿度を求めるものである。次に、上で求めた相対湿度と、相対湿度−絶対湿度変換テーブルとから、絶対湿度を算出する(S3)。このテーブルは、相対湿度を横に温度を縦にとって、絶対湿度を求めるものである。なお、絶対湿度は温度と相対湿度とから計算式により求めることもできる。次に、上で求めた絶対湿度と、絶対湿度−現在環境変換テーブルとから、現在環境を決定する(S4)。 As a control example, a flowchart is shown in FIG. First, the thermistor output in the temperature / humidity sensor is detected, and the temperature is determined from the thermistor output-temperature conversion table based on the correlation between the thermistor output and the temperature (S1). Next, the humidity sensor output in the temperature / humidity sensor is detected, and the relative humidity is determined from the temperature obtained above and the humidity sensor output-relative humidity conversion table (S2). In this table, the relative humidity is obtained by setting the temperature to the horizontal and the humidity to the vertical. Next, the absolute humidity is calculated from the relative humidity obtained above and the relative humidity-absolute humidity conversion table (S3). In this table, relative humidity is set horizontally and temperature is set vertically, and absolute humidity is obtained. The absolute humidity can also be obtained from the temperature and relative humidity by a calculation formula. Next, the current environment is determined from the absolute humidity obtained above and the absolute humidity-current environment conversion table (S4).
なお、現在環境とは、例えば、L/L(19[℃]30[%])、M/L(23[℃]30[%])、M/M(23[℃]50[%])、M/H(23[℃]80[%])、H/H(27[℃]80[%])などであるが、温度や湿度の値及び組み合わせなどは、これに限定されるものではない。 The current environment is, for example, L / L (19 [° C.] 30 [%]), M / L (23 [° C.] 30 [%]), M / M (23 [° C.] 50 [%]) , M / H (23 [° C.] 80 [%]), H / H (27 [° C.] 80 [%]), etc. However, the values and combinations of temperature and humidity are not limited to these. Absent.
最後に、上で求めた現在環境に応じた補正量で、転写電流値を補正する(S5)。また、補正電流値は、例えば表1に示すような関係から決定する。 Finally, the transfer current value is corrected with the correction amount corresponding to the current environment obtained above (S5). The correction current value is determined from the relationship shown in Table 1, for example.
なお、本実施形態においては、表1中の「α」を5[μA]、「β」を10[μA]とするが、現在環境と補正電流値との関係は、これに限定されるものではない。 In this embodiment, “α” in Table 1 is 5 [μA] and “β” is 10 [μA], but the relationship between the current environment and the correction current value is limited to this. is not.
温度湿度センサによる検知は機械動作が必要ないので、常にモニタリングすることが可能であり、環境変動に対して逐次制御が可能である。なお、温度湿度センサの検知結果に基づく転写バイアスの補正制御と、前記電圧閾値の補正制御とは、装置本体内の図示しない制御部で行っている。 Since the detection by the temperature / humidity sensor does not require any machine operation, it can always be monitored and sequential control can be performed against environmental fluctuations. The transfer bias correction control based on the detection result of the temperature / humidity sensor and the voltage threshold correction control are performed by a control unit (not shown) in the apparatus main body.
二次転写ニップNを通過した転写紙は、二次転写ベルト93の移動に合わせて静電吸着されて搬送され、従動ローラ92での曲率分離が行われる。
The transfer paper that has passed through the secondary transfer nip N is electrostatically attracted and conveyed in accordance with the movement of the
本プリンタにおいては、上質45K紙(剛度:横21[cm3/100])の分離が可能になるという実験結果に鑑みて、この従動ローラ92の直径を16[mm]以下に設定している。
In this printer, fine 45K paper: and in view of (rigidity transverse 21 [
二次転写ニップNを通過した転写紙は、従動ローラ92の上側を通過する際に二次転写ベルト93から分離される。そして、従動ローラ92の図中左側方に配設された後述する定着装置に向けてガイド板によって案内される。
The transfer paper that has passed through the secondary transfer nip N is separated from the
二次転写位置には給紙装置40から転写紙が給送されるようになっている。給紙装置40は、複数の給紙カセット41と、給紙カセット41から繰り出される転写紙の搬送路に配置された複数の搬送ローラ42と、二次転写位置前方に位置するレジストローラ44とを備えている。
Transfer paper is fed from the
本実施形態では、給紙装置40には、給紙カセット41から繰り出される転写紙の搬送路に加えて給紙カセット41内に収容されていない種類の転写紙を二次転写位置に向け給送できる構成が備えられており、この構成は、画像形成部100の壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ45と繰り出しコロ43とを備えている。
In the present embodiment, in addition to the transfer path of transfer paper fed out from the
給紙カセット41からレジストローラ44に向けた転写紙の搬送路途中には、手差しトレイ45から繰り出された転写紙の搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送される転写紙もレジストローラ44によってレジストタイミングが設定されるようになっている。
In the middle of the conveyance path of the transfer paper from the
書き込み装置5は、原稿読み取り装置30に有する原稿載置台31上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体3B,3Y,3C,3Mに対して画像情報に応じた静電潜像を形成するようになっている。
In the writing device 5, writing light is controlled by image information obtained by scanning the document on the document placing table 31 included in the
原稿読み取り装置30には、原稿載置台31上の原稿を露光走査するスキャナ32が備えられており、さらに原稿載置台31の上面には、自動原稿給送装置33が配置されている。自動原稿給送装置33は、原稿載置台31上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
The
書き込み装置5により形成された感光体3上の静電潜像は、現像装置6によって可視像処理され、中間転写ベルト20に一次転写される。中間転写ベルト20に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、二次転写装置90により転写紙に対して一括して二次転写される。
The electrostatic latent image on the
二次転写された転写紙は、表面に担持している未定着画像を定着装置11によって定着される。定着装置11は、加熱ローラにより加熱される定着ベルトと定着ベルトに対向当接する加圧ローラとを備えたベルト定着構造を備えており、定着ベルトと加圧ローラとの当接領域、つまりニップ領域を設けることにより、ローラ方式の定着構造に比べて転写紙への加熱領域を広げることができるようになっている。
The untransferred image carried on the surface of the transfer paper that has been secondarily transferred is fixed by the fixing
定着装置11を通過した転写紙は、定着装置11の後方に配置されている搬送路切り換え爪12によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ13あるいは、反転されて再度、レジストローラ44に向けて給送される。
The transfer paper that has passed through the fixing
図2に示されている複写機1において、一次転写装置7は、トナーと逆極性の転写バイアスを印加するローラが用いられ、図示しない軸受けと圧縮スプリングなどの弾性体により中間転写ベルト20を介して感光体3に対向して所定圧力により押圧されている。
In the copying
また、一次転写装置7Bは、感光体3の中心位置との対向位置に対して1[mm]〜2[mm]ほど、中間転写ベルト20の移動方向下流側にオフセットされた位置で中間転写ベルト20と連動して回転するようになっている。
Further, the primary transfer device 7B has an intermediate transfer belt at a position offset about 1 [mm] to 2 [mm] with respect to a position facing the center position of the
これは、正規転写位置よりも前に転写バイアスによる転写が開始されて画像の流れなどの異常画像を発生させるプレ転写を抑制するためである。 This is to suppress pre-transfer that starts transfer by a transfer bias before the normal transfer position and generates an abnormal image such as an image flow.
また、一次転写装置7は、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料を巻き付けた形態で構成されている。本実施形態では、中抵抗の発泡ゴムで構成されており、その体積抵抗率は106[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]、好ましくは107[Ω・cm]〜109[Ω・cm]の範囲である。材料は発泡ゴムに限定されることはなく、中抵抗のソリッドゴムでも同様に用いることが可能である。 Further, the primary transfer device 7 is configured in such a manner that a rubber material having a medium resistance electric characteristic is wound around a metal cored bar. In this embodiment, it is made of a foam rubber having a medium resistance, and its volume resistivity is 10 6 [Ω · cm] to 10 10 [Ω · cm], preferably 10 7 [Ω · cm] to 10 9 [ Ω · cm]. The material is not limited to foam rubber, and medium resistance solid rubber can be used as well.
また、本実施形態に用いられる二次転写対向ローラ23は、金属芯金に中抵抗の電気特性を持つゴム材料を巻き付けた形態で構成されている。本実施形態では、中抵抗ソリッドゴムで構成されており、その体積抵抗率は106[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]、好ましくは107[Ω・cm]〜109[Ω・cm]の範囲である。一次転写工程において、一次転写装置7として用いられるローラへの一次転写バイアス印加は、極性が「+」の定電流電源を用いており電流設定値はほぼ20[μA]〜40[μA]の範囲である。
Further, the secondary
また、二次転写装置90について本実施形態では二次転写ローラ94は導電性の材料で構成されている金属ローラとしたが、転写ブラシローラなどの回転型接触転写方式はもちろんのこと、転写ブラシ、転写ブレード、転写プレートなどの接触転写方式を用いても本発明で適用可能である。
Regarding the
さらに、二次転写ローラ94などの二次転写部材について、2つ以上設置しても良く、設置場所についても限定されるものではない。
Further, two or more secondary transfer members such as the
本実施形態では図4に示すように、二次転写ニップNより下流の間接位置に二次転写ローラ94を位置させて設けている。二次転写ローラ94を対向位置よりも下流に位置させることで、正規転写位置よりも前に二次転写ニップNが形成され、且つ、二次転写ニップNより上流のローラがアースされていることにより、プレ転写が防止できる。ここで言うプレ転写とは、二次転写ニップNに挟まれる前の紙搬送ベルト部分の電荷が、中間転写ベルト20上のトナーを静電的に引き寄せ、二次転写ニップNに挟まれる前の転写紙部分に転写せしめてしまう現象である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a
また、環境がH/Hの場合には転写紙に電流が流れ易くなるため、中間転写ベルト20からの転写紙の分離がうまくいかなくなる場合がある。このため、二次転写ローラ94を二次転写ニップNより下流側に位置させ、二次転写ベルト93から転写紙への電荷の移行を遅らせることで、中間転写ベルト20への転写紙の静電的な吸着を抑えている。これにより、中間転写ベルト20への転写紙の巻き付きを抑えることが可能である。
In addition, when the environment is H / H, the current easily flows through the transfer paper, so that the transfer paper may not be separated from the
図5及び図6においては、二次転写部材として転写ブラシローラ96を二次転写ニップNよりも下流の間接位置に位置させて設けており、さらに二次転写ニップNよりも上流にアースローラ52を位置させて設けている。
5 and 6, a
アースローラ52は、図5に示すように所定の抵抗54を介して接地されても良い。アースローラ52に所定の抵抗54を介して接地することにより、図6に示すようにアースローラ52を直接接地する場合よりも電位勾配が緩やかとなり、プレ転写OK範囲(二次転写ニップN入口側の電位)となるように抵抗を選んでやれば、転写余裕度が向上する。すなわち、二次転写ニップNの領域内の電位も全体的に上昇させることが可能になり、また、二次転写ローラ94に印加するバイアスも押さえることができ、転写に必要な電荷量を制御できる範囲も広くなり、制御の余裕度が増すことになる(図7参照)。
The
本実施形態では二次転写ローラ94を間接位置に設置したが、図8に示すように二次転写対向ローラ23の中心位置との対向位置であったり、図9に示すように前記対向位置に対して1[mm]〜2[mm]ほど、二次転写ベルト93の移動方向上流や下流側にオフセットされた位置であったりしてもよい。
In this embodiment, the
図10には、二次転写ベルト93の裏面に二次転写ローラ94と転写ブラシ95との2つの二次転写部材を接触させて設けた場合を示している。転写電源50からの出力電流は、所定の比率で二次転写ローラ94と転写ブラシ95とに分流して二次転写ベルト93の裏面に供給される。
FIG. 10 shows a case where two secondary transfer members of a
図11には、二次転写ベルト93の裏面に二次転写ローラ94と転写ブラシローラ96との2つの二次転写部材を接触させて設けた場合を示している。転写電源50からの出力電流は、所定の比率で二次転写ローラ94と転写ブラシローラ96とに分流して二次転写ベルト93の裏面に供給される。
FIG. 11 shows a case where two secondary transfer members of a
図12には、二次転写ベルト93の裏面に転写ブラシローラ96と転写ブラシローラ97との2つの二次転写部材を接触させて設けた場合を示している。転写電源50からの出力電流は、所定の比率で転写ブラシローラ96と転写ブラシローラ97とに分流して二次転写ベルト93の裏面に供給される。
FIG. 12 shows a case where two secondary transfer members of a
以上のように、二次転写部材の構成や設置箇所、個数などの組み合わせについても、特に限定されるものではなく、どのような組み合わせにおいても本発明で適用可能である。 As described above, the combination of the configuration, installation location, number, and the like of the secondary transfer member is not particularly limited, and any combination can be applied in the present invention.
本実施形態に用いられる中間転写ベルト20は、PI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネ−ト)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、ポリフッ化ビニリデン、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂により構成された基層50[μm]〜100[μm]の上に、ウレタン、NBR、CR等のゴム材料に同様にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した材料からなる弾性層を100[μm]〜500[μm]設け、表層には1[μm]〜10[μm]程度の厚みを持ったフッ素系のゴム、或いは樹脂、(或いは、それらのハイブリッド材料でも可)のコーティングを施した3層ベルトによって構成されている。その体積抵抗率は106[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]、好ましくは108[Ω・cm]〜1010[Ω・cm]の範囲である。
The
また、その表面抵抗率は106[Ω/□]〜1012[Ω/□]、好ましくは108[Ω/□]〜1012[Ω/□]の範囲である。また、基層のヤング率(縦弾性率)は3000[MPa]以上が望ましく、駆動による伸び、曲げ、しわ、波打ちに耐えるに十分な機械強度が必要である。 The surface resistivity is in the range of 10 6 [Ω / □] to 10 12 [Ω / □], preferably 10 8 [Ω / □] to 10 12 [Ω / □]. Further, the Young's modulus (longitudinal elastic modulus) of the base layer is desirably 3000 [MPa] or more, and sufficient mechanical strength is required to withstand elongation, bending, wrinkle, and waviness due to driving.
このような弾性を有する中間転写ベルト20を用いることで、転写紙の紙繊維の密度が低い紙や、表面に20[μm]〜30[μm]の凹凸を有する、いわゆるエンボス紙等の転写紙においても、弾性層が凹部へ追従するため凹部へのトナー転写性が良好になるというベタ埋り改善効果が知られている。
By using the
他の中間転写ベルト20の例として、単層構成のベルトとしてPI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネ−ト)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、ポリフッ化ビニリデン、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂単層でも良い。
Examples of the other
また、PI(ポリイミド)、PAI(ポリアミドイミド)、PC(ポリカーボネ−ト)、ETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン)、ポリフッ化ビニリデン、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の材料にカーボン分散、或いはイオン導電剤配合により抵抗調整した中抵抗樹脂の単層構成の中間転写ベルト20の表面側にのみベルトの層自体の体積抵抗率よりもわずかに高抵抗の表層を設けたベルトでもよい。表層厚みとしては、1[μm]〜10[μm]程度が望ましい。
Also, carbon dispersion or ionic conductive agent blended in materials such as PI (polyimide), PAI (polyamideimide), PC (polycarbonate), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene), polyvinylidene fluoride, PPS (polyphenylene sulfide) Alternatively, a belt having a surface layer having a slightly higher resistance than the volume resistivity of the belt layer itself may be provided only on the surface side of the
これは、特に樹脂中にカーボンを分散させて抵抗制御を行うタイプのベルトで、一度定着を通過して紙中の水分量が減少して抵抗が上昇した状態の紙への二次転写工程で発生する「白ポチ」という現象が改善されることが知られている。「白ポチ」というのは、カーボン分散状態のばらつきにより転写電流が集中して流れる経路ができて、その部分のトナーがはじき飛ばされて白く抜ける現象のことである。表面に高抵抗層を設けることにより、転写電流の局所的な集中が緩和されるため、異常画像「白ポチ」が改善される。 This is a type of belt that controls resistance by dispersing carbon in the resin, especially in the secondary transfer process to paper that has passed through fixing once and the amount of moisture in the paper has decreased and resistance has increased. It is known that the phenomenon of “white spots” occurring is improved. The “white spot” is a phenomenon in which a transfer current concentrates due to variation in the carbon dispersion state, and the toner in that portion is repelled and whitened. By providing the high resistance layer on the surface, local concentration of the transfer current is alleviated, so that the abnormal image “white spot” is improved.
[実施形態2]
以下、本発明を画像形成装置に適用した第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態の画像形成装置の基本的な構成は実施形態1の画像形成装置と略同じであり、実施形態1の画像形成装置と共通する要素には同一の符号を付しており、同様の作用をなすのでその詳細な説明は省略する。
[Embodiment 2]
The second embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described below. The basic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment is substantially the same as that of the image forming apparatus according to the first embodiment, and elements common to the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Since the same operation is performed, detailed description thereof is omitted.
図13は、本実施形態に係る画像形成装置である複写機1の二次転写部の拡大図である。本実施形態においては、図13に示すように、二次転写対向ローラ23の二次転写ニップNの中間転写ベルト回転方向上流側にアースローラ52を設けており、中間転写ベルト回転方向下流側に除電ローラ53を設けている。
FIG. 13 is an enlarged view of a secondary transfer unit of the copying
本実施形態では、中間転写ベルト20のループ内側面である裏面に3つの電極として二次転写対向ローラ23とアースローラ52と除電ローラ53とを接触させて設けたが、前記電極の数としては2つでもよく、また、3つ以上でも良い。さらに、アースせずにフロートとしても良い。
In the present embodiment, the secondary
また、アースローラ52や除電ローラ53は、ローラ部材でなくても電極となり得るものであれば何でも良い。例えば、カーボンや金属錯体の導電粒子を分散させたレーヨンやアクリルの導電性繊維の束よりなるいわゆる除電ブラシで、中間転写ベルト20の移動方向に数[mm]以上の幅をもって接触させても良い。
In addition, the
本実施形態では、アースローラ52及び除電ローラ53は、アルミニウムやステンレス鋼等の金属よりなり、中間転写ベルト20を回転可能に張架する複数の張架ローラのうちの2本である。また、アースローラ52や除電ローラ53が、中間転写ベルト20にテンションを付与するテンションローラとしての機能を兼ね備えても良い。
In the present embodiment, the
なお、アースローラ52や除電ローラ53は、実施形態1で説明したように二次転写対向ローラ23と同様の導電性ゴムを積層して構成したものであってもよい。
The
また、中間転写ベルト20を張架する張架ローラが金属であると中間転写ベルト20の裏面を削ってその削り粕がたまり、張架ローラと中間転写ベルト20との間に浮きが生じる虞がある。そのため、このような浮きが生じるのを抑制するために、電圧降下を起こさない程度に低い体積抵抗あるいは薄い層厚の導電樹脂等を保護謨として積層してもよい。
In addition, if the tension roller that stretches the
二次転写対向ローラ23は、上述した実施形態1の導電性の材料で構成され、中間転写ベルト20上のトナーの帯電極性と同極性の電流(電荷)が付与されるように転写電源50につながる図示しないスイッチに接続されている。このスイッチは、図示しない制御部によってON/OFF制御され、ONすることにより転写電源50と二次転写対向ローラ23とを結ぶ導通路を導通させる。すなわち、本実施形態では、二次転写対向ローラ23と転写電源50と前記制御部とによって転写用電流供給手段を構成している。
The secondary
アースローラ52や除電ローラ53は、二次転写ニップNに流れず中間転写ベルト20上を流れた漏れ電流を帰還電流として検知する機能も兼ねており、この帰還電流の値に応じて転写電源50により二次転写対向ローラ23へ供給される供給電流が制御される。
The
このため、アースローラ52や除電ローラ53には、検出電流に応じて二次転写対向ローラ23の供給電流を設定するための制御回路が組まれた制御板51が接続されている。また、制御板51には転写電源50も接続されている。そして、転写電源50の出力電流値と、アースローラ52及び除電ローラ53により検知された帰還電流値I2,I3との差分として求められる二次転写ニップNに流れる実効転写電流の値である実効転写電流値IOUTが、予め設定された一定の値となるように、転写電源50の出力電流値I1の値を制御する。このように、転写電源50の出力電流値I1を差分定電流方式で制御することで、二次転写ニップNでの実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を抑制することができる。
For this reason, the
なお、中間転写ベルト20に転写電流を流して電荷を与え、この電荷が中間転写ベルト回転方向上流側に移動できるように中間転写ベルト20の抵抗を選ぶと、電荷は中間転写ベルト回転方向下流側にも移動する。そのため、中間転写ベルト回転方向下流側に移動する電荷を除電ローラ53で除電し、除電ローラ53よりも中間転写ベルト回転方向下流側に電荷が移動しないようにしている。これにより、感光体3上のトナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写との干渉を避けている。
In addition, if a transfer current is supplied to the
なお、転写電源50が与える電流量は、先の実施形態と同様に転写紙の幅や種類により最適となるように異ならせるとよい。また、実施形態1と同様に二次転写ローラ94の構成や設置箇所、個数などの組み合わせについても、特に限定されるものではなく、どのような組み合わせにおいても本発明で適用可能である。
Note that the amount of current provided by the
また、実施形態1では二次転写ローラ94に転写バイアスが印加される形態であったが、このような構成の場合には転写紙が吸湿して抵抗が低下した場合や、そもそも抵抗の低い種類の転写紙を用いられた場合には、二次転写ローラ94から二次転写対向ローラ23に流れるはずの転写電流が転写紙を通じて搬送路に流れてしまう。そのため、転写電界が弱まり転写不良の発生を招来させてしまう場合がある。
In the first embodiment, the transfer bias is applied to the
一方、本実施形態では、二次転写対向ローラ23に中間転写ベルト20上のトナー像が斥力によって転写紙に転写されるような転写バイアスを印加して二次転写を行うようにしている。これにより、転写紙の抵抗値の環境変動による転写性の低下に対しても、安定した画像を得ることできる。すなわち、転写紙の抵抗に関わらず中間転写ベルト20のトナー坦持面には充分な転写電界を発生させることが可能となり、低抵抗紙を用いた場合でも転写不良が生じるのを抑制することが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, the secondary transfer is performed by applying a transfer bias to the secondary
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
感光体3などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、複数の張架部材によって回転可能に張架され像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写ベルト20などの中間転写ベルトと、像担持体と中間転写ベルトとが接して形成された一次転写ニップで像担持体上のトナー像を中間転写ベルトに一次転写する一次転写装置7などの一次転写手段と、複数の張架部材によって回転可能に張架され中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される転写紙などの転写材を担持搬送する二次転写ベルト93などの二次転写ベルトと、中間転写ベルトと二次転写ベルトとが接して形成された二次転写ニップで中間転写ベルト上のトナー像を転写材に二次転写する二次転写装置90などの二次転写手段とを備え、二次転写手段が中間転写ベルトまたは二次転写ベルトに二次転写用の転写電流を付与する転写電源50などの転写電流付与手段を有した複写機1などの画像形成装置において、中間転写ベルトまたは二次転写ベルトへの転写電流付与手段による転写電流の付与位置から二次転写ニップNなどの二次転写ニップへと到達し二次転写ニップを流れる実効転写電流の値を検出する実効転写電流検出手段と、実効転写電流検出手段の検出結果に基づいて実効転写電流の値が予め設定された一定の値となるように、転写電流付与手段から出力される転写電流を制御する制御板51などの転写電流制御手段とを有する。これよれば、上記実施形態について説明したように、二次転写ニップでの実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を抑制できる。
(態様B)
(態様A)において、実効転写電流検出手段は、転写電流付与手段によって付与された転写電流のうち二次転写ニップ以外に流れた漏れ電流の値を検知する漏れ電流検知手段を有しており、転写電流付与手段から出力された転写電流の値と、漏れ電流検知手段で検知された漏れ電流の値との差分から実効転写電流の値を検出する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写電源からの出力電流値を差分定電流方式で制御して、二次転写ニップでの転写性能の安定化を図ることができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、転写電流付与手段はトナーの帯電極性とは逆極性の転写電流を二次転写ベルトに付与する。これによれば、上記実施形態について説明したように、二次転写ローラの抵抗値のバラツキと環境変動に対して安定した画像を得ることができる。
(態様D)
(態様A)または(態様B)において、転写電流付与手段はトナーと同極性の転写電流を中間転写ベルトに付与する。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写紙の抵抗に関わらず中間転写ベルトのトナー担持面に充分な転写電界を発生させることが可能となる。
(態様E)
(態様D)において、中間転写ベルトのトナー像が担持される面とは反対側の面である裏面側に複数の電極を設け、トナー像の持つ電荷と同じ極性の転写電流を転写電流付与手段によって複数の電極のうちの1つの電極を介して中間転写ベルトに付与し、残りの電極から流れ出る電流の値を漏れ電流の値として漏れ電流検知手段により検知する。これによれば、上記実施形態について説明したように、一次転写との干渉を避けることができる。
(態様F)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)または(態様E)において、実効転写電流の予め設定された一定の値を転写材の幅や種類によって異ならせる。これによれば、上記実施形態について説明したように、多種多様な転写材に対して安定した転写性能を得ることができる。
(態様G)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)または(態様F)において、温度及び湿度を検知する温度湿度検知手段を有しており、温度湿度検知手段の検知結果に基づいて実効転写電流の予め設定された一定の値を異ならせる。これによれば、上記実施形態について説明したように、環境変動に対して安定した転写性能を得ることができる。
(態様H)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)または(態様F)において、中間転写ベルトと二次転写ベルトとの二次転写ニップ中心位置よりも回転方向下流側に二次転写ローラ94などの二次転写部材を配置し、二次転写ニップ中心位置よりも回転方向上流側にアースローラ52などの電極部材を配置しており、電極部材がアースされている。これによれば、上記実施形態について説明したように、プレ転写を抑制したり、転写紙の分離性を向上させたりすることができる。
(態様I)
(態様H)において、上記電極部材は抵抗54などの所定の抵抗を介してアースされている。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写性能の余裕度を高めることができる。
(態様J)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)、(態様H)または(態様I)において、前記中間転写ベルトは少なくとも1つ以上の弾性層と画像形成面に薄層を有する中間転写ベルトである。これによれば、上記実施形態について説明したように、多種多様な転写紙に対して高品質な転写画像を提供することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
An image carrier such as the
(Aspect B)
In (Aspect A), the effective transfer current detecting means includes a leakage current detecting means for detecting a value of a leakage current that flows outside the secondary transfer nip among the transfer current applied by the transfer current applying means, The effective transfer current value is detected from the difference between the transfer current value output from the transfer current applying means and the leakage current value detected by the leakage current detection means. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to stabilize the transfer performance at the secondary transfer nip by controlling the output current value from the transfer power source by the differential constant current method.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the transfer current applying means applies a transfer current having a polarity opposite to the charging polarity of the toner to the secondary transfer belt. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to obtain an image that is stable against variations in resistance value of the secondary transfer roller and environmental variations.
(Aspect D)
In (Aspect A) or (Aspect B), the transfer current applying means applies a transfer current having the same polarity as the toner to the intermediate transfer belt. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to generate a sufficient transfer electric field on the toner carrying surface of the intermediate transfer belt regardless of the resistance of the transfer paper.
(Aspect E)
In (Aspect D), a plurality of electrodes are provided on the back surface, which is the surface opposite to the surface on which the toner image is carried, of the intermediate transfer belt, and a transfer current having the same polarity as the charge of the toner image is applied to the transfer current applying means. Is applied to the intermediate transfer belt through one of the plurality of electrodes, and the value of the current flowing out from the remaining electrodes is detected by the leakage current detection means as the value of the leakage current. According to this, as described in the above embodiment, interference with the primary transfer can be avoided.
(Aspect F)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D) or (Aspect E), a predetermined constant value of the effective transfer current is varied depending on the width and type of the transfer material. According to this, as described in the above embodiment, stable transfer performance can be obtained for a wide variety of transfer materials.
(Aspect G)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E) or (Aspect F), a temperature / humidity detecting means for detecting temperature and humidity is provided, and temperature / humidity detection is performed. Based on the detection result of the means, a predetermined constant value of the effective transfer current is varied. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to obtain a stable transfer performance against environmental fluctuations.
(Aspect H)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E) or (Aspect F), the intermediate transfer belt and the secondary transfer belt rotate more than the center position of the secondary transfer nip. A secondary transfer member such as a
(Aspect I)
In (Aspect H), the electrode member is grounded via a predetermined resistance such as the
(Aspect J)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E), (Aspect F), (Aspect G), (Aspect H) or (Aspect I), the intermediate transfer belt is used. Is an intermediate transfer belt having at least one elastic layer and a thin layer on the image forming surface. According to this, as described in the above embodiment, a high-quality transfer image can be provided for a wide variety of transfer sheets.
1 複写機
3 感光体
4 帯電装置
5 書き込み装置
6 現像装置
7 一次転写装置
8 クリーニング装置
10 中間転写ベルトクリーニング装置
11 定着装置
12 搬送路切り換え爪
13 排紙トレイ
20 中間転写ベルト
21 従動ローラ
22 駆動ローラ
23 二次転写対向ローラ
24 テンションローラ
30 原稿読み取り装置
31 原稿載置台
32 スキャナ
33 自動原稿給送装置
40 給紙装置
41 給紙カセット
42 搬送ローラ
43 繰り出しコロ
44 レジストローラ
45 手差しトレイ
50 転写電源
51 制御板
52 アースローラ
53 除電ローラ
54 抵抗
60 二次転写ベルトクリーニング装置
61 クリーニングブレード
70 転写電源
90 二次転写装置
91 駆動ローラ
92 従動ローラ
93 二次転写ベルト
94 二次転写ローラ
95 転写ブラシ
96 転写ブラシローラ
97 転写ブラシローラ
100 画像形成部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
複数の張架部材によって回転可能に張架され前記像担持体上のトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
前記像担持体と前記中間転写ベルトとが接して形成された一次転写ニップで該像担持体上のトナー像を該中間転写ベルトに一次転写する一次転写手段と、
複数の張架部材によって回転可能に張架され前記中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される転写材を担持搬送する二次転写ベルトと、
前記中間転写ベルトと前記二次転写ベルトとが接して形成された二次転写ニップで該中間転写ベルト上のトナー像を該転写材に二次転写する二次転写手段とを備え、
前記二次転写手段が前記中間転写ベルトまたは前記二次転写ベルトに二次転写用の転写電流を付与する転写電流付与手段を有した画像形成装置において、
前記中間転写ベルトまたは前記二次転写ベルトへの転写電流付与手段による転写電流の付与位置から前記二次転写ニップへと到達し該二次転写ニップを流れる実効転写電流の値を検出する実効転写電流検出手段と、
前記実効転写電流検出手段の検出結果に基づいて実効転写電流の値が予め設定された一定の値となるように、前記転写電流付与手段から出力される転写電流を制御する転写電流制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
Toner image forming means for forming a toner image on the image carrier;
An intermediate transfer belt on which a toner image on the image carrier is primarily transferred by a plurality of stretching members and is rotatably rotated;
Primary transfer means for primarily transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer belt at a primary transfer nip formed by contact between the image carrier and the intermediate transfer belt;
A secondary transfer belt that carries a transfer material on which a toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred by a plurality of tension members,
A secondary transfer means for secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer belt to the transfer material at a secondary transfer nip formed by contact between the intermediate transfer belt and the secondary transfer belt;
In the image forming apparatus, the secondary transfer unit includes a transfer current applying unit that applies a transfer current for secondary transfer to the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt.
Effective transfer current for detecting the value of the effective transfer current that reaches the secondary transfer nip from the transfer current applying position by the transfer current applying means to the intermediate transfer belt or the secondary transfer belt and flows through the secondary transfer nip. Detection means;
Transfer current control means for controlling the transfer current output from the transfer current applying means so that the value of the effective transfer current becomes a predetermined constant value based on the detection result of the effective transfer current detection means; An image forming apparatus comprising:
上記実効転写電流検出手段は、転写電流付与手段によって付与された転写電流のうち二次転写ニップ以外に流れた漏れ電流の値を検知する漏れ電流検知手段を有しており、転写電流付与手段から出力された転写電流の値と、漏れ電流検知手段で検知された漏れ電流の値との差分から実効転写電流の値を検出することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The effective transfer current detecting means has a leakage current detecting means for detecting a value of a leakage current flowing outside the secondary transfer nip out of the transfer current applied by the transfer current applying means. An image forming apparatus, wherein an effective transfer current value is detected from a difference between an output transfer current value and a leakage current value detected by a leakage current detection unit.
上記転写電流付与手段はトナーの帯電極性とは逆極性の転写電流を上記二次転写ベルトに付与することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the transfer current applying unit applies a transfer current having a polarity opposite to a charging polarity of the toner to the secondary transfer belt.
上記転写電流付与手段はトナーと同極性の転写電流を上記中間転写ベルトに付与することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the transfer current applying unit applies a transfer current having the same polarity as that of the toner to the intermediate transfer belt.
上記中間転写ベルトの上記トナー像が担持される面とは反対側の面である裏面側に複数の電極を設け、前記トナー像の持つ電荷と同じ極性の転写電流を上記転写電流付与手段によって前記複数の電極のうちの1つの電極を介して前記中間転写ベルトに付与し、残りの電極から流れ出る電流の値を上記漏れ電流の値として上記漏れ電流検知手段により検知することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
A plurality of electrodes are provided on the back side of the intermediate transfer belt opposite to the surface on which the toner image is carried, and a transfer current having the same polarity as the charge of the toner image is applied by the transfer current applying means. Image formation characterized in that the leakage current detecting means detects the value of the current that is applied to the intermediate transfer belt through one of a plurality of electrodes and flows out from the remaining electrodes as the value of the leakage current. apparatus.
上記実効転写電流の予め設定された一定の値を上記転写材の幅や種類によって異ならせることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
An image forming apparatus characterized in that a predetermined constant value of the effective transfer current is varied depending on the width and type of the transfer material.
温度及び湿度を検知する温度湿度検知手段を有しており、
前記温度湿度検知手段の検知結果に基づいて上記実効転写電流の予め設定された一定の値を異ならせることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
It has temperature and humidity detection means to detect temperature and humidity,
An image forming apparatus, wherein a predetermined constant value of the effective transfer current is varied based on a detection result of the temperature and humidity detection means.
上記中間転写ベルトと上記二次転写ベルトとの二次転写ニップ中心位置よりも回転方向下流側に二次転写部材を配置し、前記二次転写ニップ中心位置よりも回転方向上流側に電極部材を配置しており、該電極部材がアースされていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
A secondary transfer member is disposed downstream of the secondary transfer nip center position between the intermediate transfer belt and the secondary transfer belt in the rotational direction, and an electrode member is disposed upstream of the secondary transfer nip center position in the rotational direction. An image forming apparatus, wherein the electrode member is disposed and grounded.
上記電極部材は所定の抵抗を介してアースされていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8.
The image forming apparatus, wherein the electrode member is grounded through a predetermined resistance.
前記中間転写ベルトは少なくとも1つ以上の弾性層と画像形成面に薄層を有する中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
The intermediate transfer belt is an intermediate transfer belt having at least one elastic layer and a thin layer on an image forming surface.
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