JP3487843B2 - Image forming device - Google Patents
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
像担持体上に形成したトナー像を、中間転写ベルトなど
の中間転写体を用いて紙などの転写材に転写した後に、
定着手段を用いて転写材に定着させる画像形成装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, etc.
After transferring the toner image formed on the image bearing member to a transfer material such as paper using an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt,
The present invention relates to an image forming apparatus that fixes a transfer material using a fixing unit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、このような中間転写体を用いた画
像形成装置としては、例えば、像担持体上に順次形成さ
れる互いに色の異なるトナー像を、順次中間転写体上に
転写して重ね合わせた後に、中間転写体から紙などの転
写材に一括して転写するカラー画像形成装置が知られて
いる。更にこの中間転写体を複数の支持ローラとこれら
に掛け渡された中間転写ベルトとで構成しものも知られ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus using such an intermediate transfer member, for example, toner images of different colors sequentially formed on an image carrier are sequentially transferred onto the intermediate transfer member. 2. Description of the Related Art A color image forming apparatus is known in which, after being superposed, they are collectively transferred from an intermediate transfer member to a transfer material such as paper. Further, it is also known that the intermediate transfer member is composed of a plurality of support rollers and an intermediate transfer belt wound around these.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、中間転写ベ
ルトの繰り返し使用による寿命は中間転写ベルトの材質
に大きく依存するが考えられ、本発明者らの実験におい
ても各種の材質について検討がなされた。この検討と同
時に支持ローラのベルトグリップ性に影響する支持ロー
ラ表面材質や、紙などの転写材への転写部を形成するた
めに、支持ローラに巻き付いたベルト部分に圧接させる
転写ローラ表面材質などについても各種の材質を用いて
適正材質の検討がなされた。これらの検討を通して、中
間転写ベルトの繰り返し使用による寿命が、ベルト材質
のみならず、転写ローラの表面材質及び転写ローラが対
向する支持ローラの材質によっても左右されることが見
出された。そこで、本発明者らがその原因を鋭意検討し
たところ、転写部におけるベルトの屈曲方向が、繰り返
し使用による寿命に影響していることが判った。また、
中間転写ベルトに対するグリップ性を良好にするためゴ
ムからなる表面層を有する支持ローラを用いて、ランニ
ング試験を行ったところ、経時で中間転写ベルト周回方
向における像の伸びや像流れが生じる不具合が生じた。
この原因についても鋭意検討したところ、ベルト駆動用
を兼ねている支持ローラの外径が装置内の温度によって
変化したり、中間転写ベルト裏面に付着した装置内の浮
遊トナーが該支持ローラ上に付着堆積して見掛け上の支
持ローラ外径が増大したりして、中間転写ベルトの周速
が変動し、感光体との周速差が生じていることが判っ
た。By the way, it is considered that the life of the intermediate transfer belt due to repeated use greatly depends on the material of the intermediate transfer belt, and various materials have been examined in experiments by the inventors. At the same time as this study, regarding the material of the support roller surface that affects the belt grip of the support roller, and the material of the transfer roller surface that is pressed against the belt part wound around the support roller to form the transfer part on the transfer material such as paper. The appropriate material was examined using various materials. Through these studies, it was found that the life of the intermediate transfer belt due to repeated use depends not only on the material of the belt but also on the surface material of the transfer roller and the material of the supporting roller facing the transfer roller. Therefore, the inventors of the present invention have made earnest studies on the cause, and have found that the bending direction of the belt in the transfer portion affects the life of repeated use. Also,
A running test was carried out using a supporting roller having a surface layer made of rubber to improve grip on the intermediate transfer belt, and as a result, problems such as image elongation and image deletion in the circumferential direction of the intermediate transfer belt occurred over time. It was
As a result of diligent research on the cause of this, the outer diameter of the support roller that also functions as a belt drive changes depending on the temperature inside the device, and the floating toner inside the device that adheres to the back surface of the intermediate transfer belt adheres to the support roller. It was found that the peripheral speed of the intermediate transfer belt fluctuated due to the accumulation and increase in the apparent outer diameter of the support roller, resulting in a peripheral speed difference with the photoconductor.
【０００４】本発明は、以上の背景に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、中間転写ベルトの繰り返し
使用耐久性を装置の機構構造によって向上させ、中間転
写ベルト材質の選択の余地を広げることができる画像形
成装置を提供することであり、その第２の目的は、中間
転写ベルトの周速の変動を抑えて良好な画像を形成でき
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 background. A first object of the present invention is to improve the repeated use durability of the intermediate transfer belt by the mechanism structure of the apparatus, and there is room for selection of the material of the intermediate transfer belt. A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good image while suppressing fluctuations in the peripheral speed of the intermediate transfer belt.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体上に形成したトナー像
を、複数の支持ローラに掛け渡され、像担持体と接触す
る箇所を通るように周回駆動される中間転写ベルトに転
写した後に、転写手段を用いて中間転写体から紙などの
転写材に転写し、定着手段を用いて転写材に定着させる
画像形成装置において、該転写手段を、上記複数の支持
ローラのうちのベルト駆動を兼ねた支持ローラに巻き付
いたベルト部分に圧接する転写ローラを用いて構成し、
該転写ローラと、該転写ローラに対向する支持ローラと
を、それぞれ弾性層を有し、かつ、該転写ローラよりも
該支持ローラの方が硬度が高くなるように形成し、該支
持ローラの熱による厚み変化が生じる材質からなる弾性
層の厚みを、該弾性層の厚み変化が、温度による像担持
体の径変化も考慮して像担持体とベルトの相対周速差が
本来のベルト周速の０．１％以下の範囲内になる該弾性
層の許容厚み変化範囲内に抑えられる厚みに設定したこ
とを特徴とするものである。また、請求項２の発明は、
像担持体上に形成したトナー像を、複数の支持ローラに
掛け渡され、像担持体と接触する箇所を通るように周回
駆動される中間転写ベルトに転写した後に、転写手段を
用いて中間転写体から紙などの転写材に転写し、定着手
段を用いて転写材に定着させる画像形成装置において、
該転写手段を、上記複数の支持ローラのうちのベルト駆
動を兼ねた一つの支持ローラと、該一つの支持ローラに
巻き付いたベルト部分に圧接する圧接ローラとを用いて
構成し、該一つの支持ローラと該圧接ローラとを、それ
ぞれ弾性層を有し、かつ、該圧接ローラよりも該一つの
支持ローラの方が硬度が高くなるように形成し、該一つ
の支持ローラの熱による厚み変化が生じる材質からなる
弾性層の厚みを、該弾性層の厚み変化が、温度による像
担持体の径変化も考慮して像担持体とベルトの相対周速
差が本来のベルト周速の０．１％以下の範囲内になる該
弾性層の許容厚み変化範囲内に抑えられる厚みに設定し
たことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, the toner image formed on the image bearing member is hung on a plurality of supporting rollers and comes into contact with the image bearing member. In an image forming apparatus in which after transferring to an intermediate transfer belt that is orbitally driven so as to pass through a location, transfer is performed from an intermediate transfer member to a transfer material such as paper using a transfer unit, and is fixed to the transfer material using a fixing unit, The transfer means is configured by using a transfer roller that is in pressure contact with a belt portion wound around a support roller that also functions as a belt drive among the plurality of support rollers,
And the transfer roller, and a support roller facing the transcription roller each have an elastic layer, and, towards the supporting rollers than the transfer roller is formed such hardness is high, said supporting <br / > the thickness of the elastic layer thickness change caused by the heat of lifting rollers is made whether et occurring, change in thickness of the elastic layer, the image bearing member and the relative peripheral speed difference between the belt in consideration of the diameter change of the image bearing member due to temperature Is set to a thickness that can be suppressed within the allowable thickness change range of the elastic layer, which is within the range of 0.1% or less of the original belt peripheral speed. The invention of claim 2 is
The toner image formed on the image carrier is transferred to an intermediate transfer belt that is looped around a plurality of supporting rollers and passes through a portion in contact with the image carrier, and then is transferred by an intermediate transfer means. In an image forming apparatus for transferring from a body to a transfer material such as paper and fixing the transfer material using a fixing unit,
The transfer means is configured by using one support roller that also serves as a belt drive among the plurality of support rollers and a pressure contact roller that is in pressure contact with a belt portion wound around the one support roller. The roller and the pressure contact roller each have an elastic layer, and are formed such that the hardness of the one support roller is higher than that of the pressure contact roller. 0 the thickness of the resulting material or we made elastic layer, the thickness change of the elastic layer, the relative peripheral speed difference between the image bearing member and the belt in consideration of the diameter change of the image bearing member due to temperature of the original belt peripheral speed. It is characterized in that the thickness is set so as to be suppressed within the allowable thickness change range of the elastic layer within the range of 1% or less.
【０００６】[0006]
【作用】請求項１の発明においては、転写ローラを弾性
材で、該転写ローラに対向する支持ローラを該転写ロー
ラよりも硬度が高い材料で、それぞれ形成しているの
で、両者が中間転写ベルトを挟んで圧接する転写部は、
支持ローラがほぼ本来の外形のままで、転写ローラ表面
部が変形して凹んだ形状になる。よって、この支持ロー
ラに巻き付いてこの転写部を通過する中間転写ベルト部
分には、逆に転写ローラ側が支持ローラよりも硬度が高
くて支持ローラ側が変形して凹んだ形成になる場合と異
なり、むりな変形が加わらない。According to the invention of claim 1, the transfer roller is made of an elastic material, and the support roller facing the transfer roller is made of a material having a hardness higher than that of the transfer roller. The transfer part that presses with the
While the support roller has almost the original outer shape, the surface portion of the transfer roller is deformed and becomes a concave shape. Therefore, unlike the case where the transfer roller side has a higher hardness than the support roller and the support roller side is deformed to form a recess, the intermediate transfer belt portion that winds around the support roller and passes through the transfer portion is peeled. No deformation is added.
【０００７】また、請求項２の発明においては、ベルト
駆動を兼ねた支持ローラの表層の厚みを、該支持ローラ
外径の温度変化によるベルト周速変動が許容範囲内のも
のになるように設定したので、許容範囲を超えるベルト
周速の変動を防止できる。According to the second aspect of the present invention, the thickness of the surface layer of the supporting roller which also functions as a belt is set so that the fluctuation of the belt peripheral speed due to the temperature change of the outer diameter of the supporting roller is within the allowable range. Therefore, it is possible to prevent the fluctuation of the belt peripheral speed exceeding the allowable range.
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明を画像形成装置であるカラ
ー複写装置に適用した実施例について説明する。図１は
実施例に係るカラー複写装置における紙転写部の説明
図、図２は同カラー複写装置全体の概略構成図、図３は
同カラー複写装置の主要部の概略構成図、図４（ａ），
（ｂ）は同複写装置の中間転写体としての中間転写ベル
ト１９支持機構の説明図である。図２において、このカ
ラー複写装置は、カラー画像読み取り装置（以下、カラ
ースキャナーという）１とカラー画像記録装置（以下、
カラープリンターという）２とから構成されている。ま
ず、カラースキャナー１は、原稿３の画像を照明ランプ
４、ミラー群５、及びレンズ６を介してカラーセンサー
７に結像して、原稿のカラー画像情報を、例えばブルー
（Ｂlue、以下Ｂという）、グリーン（Ｇreen、以下Ｇ
という）、レッド（Ｒed、以下Ｒという）の色分解光毎
に読み取り、電気的な画像信号に変換する。そして、こ
のカラースキャナー１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信
号強度レベルをもとにして、画像処理部（図示なし）で
色変換処理を行ない、ブラック（以下、Ｂｋという）、
シアン（Ｃyan、以下Ｃという）、マゼンタ（Ｍagent
a、以下Ｍという）、イエロー（Ｙellow、以下Ｙとい
う）のカラー画像データを得る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a color copying machine which is an image forming apparatus will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram of a paper transfer section in a color copying apparatus according to an embodiment, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire color copying apparatus, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of the color copying apparatus, and FIG. ),
FIG. 3B is an explanatory diagram of an intermediate transfer belt 19 support mechanism as an intermediate transfer member of the copying apparatus. In FIG. 2, the color copying apparatus includes a color image reading apparatus (hereinafter, referred to as a color scanner) 1 and a color image recording apparatus (hereinafter, referred to as a color image recording apparatus).
It is called a color printer) 2. First, the color scanner 1 forms an image of the original 3 on the color sensor 7 via the illumination lamp 4, the mirror group 5, and the lens 6, and the color image information of the original is, for example, blue (hereinafter referred to as B). ), Green (Green, hereinafter G)
), Red (Red, hereinafter referred to as R) color-separated light is read and converted into an electrical image signal. Then, based on the B, G, and R color-separated image signal intensity levels obtained by the color scanner 1, color conversion processing is performed by an image processing unit (not shown), and black (hereinafter referred to as Bk),
Cyan (hereinafter C), Magenta (Magent)
a, hereinafter referred to as M), and yellow (Yellow, hereinafter referred to as Y) color image data.
【００１０】次に、カラープリンター２では、その書き
込み光学ユニット８で、カラースキャナー１からのカラ
ー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した
光書き込みを行ない、像担持体としての感光体９に静電
潜像を形成する。この感光体９は、矢印の如く反時計方
向に回転し、その回りには、感光体クリーニングユニッ
ト（クリーニング前除電器を含む）１０、除電ランプ１
１、帯電器１２、電位センサー１３、Ｂｋ現像器１４、
Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度
パターン検出用の光学センサー１８、中間転写ベルト１
９などが配置されている。各現像器は、静電潜像を現像
するために現像剤の穂を感光体９の表面に接触させて回
転する現像スリーブ（１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７
ａ）と、現像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する現
像パドル（１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ）、及び現
像剤のトナー濃度センサー（１４ｃ、１５ｃ、１６ｃ、
１７ｃ）などで構成されている。Next, in the color printer 2, the writing optical unit 8 converts the color image data from the color scanner 1 into an optical signal and performs optical writing corresponding to the original image, and a photosensing as an image carrier. An electrostatic latent image is formed on the body 9. The photoconductor 9 rotates counterclockwise as indicated by an arrow, and around the photoconductor cleaning unit (including a pre-cleaning charge eliminator) 10 and a charge eliminating lamp 1.
1, charger 12, potential sensor 13, Bk developing device 14,
C developing device 15, M developing device 16, Y developing device 17, optical sensor 18 for developing density pattern detection, intermediate transfer belt 1
9 and the like are arranged. Each developing device rotates a developing sleeve (14a, 15a, 16a, 17) in which the brush of the developer is brought into contact with the surface of the photoconductor 9 to develop the electrostatic latent image.
a), a developing paddle (14b, 15b, 16b, 17b) that rotates to draw up and agitate the developer, and a toner concentration sensor (14c, 15c, 16c) of the developer.
17c) and the like.
【００１１】以下、現像動作の順序（カラートナー像形
成順序）が、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの例でコピー動作の概略
を説明する（ただし、画像形成順序はこれに限定される
ものではない）。コピー動作が開始されると、カラース
キャナー１で所定のタイミングからＢｋ画像データの読
み取りがスタートし、この画像データに基づきレーザー
光による光書き込み、潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画
像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙ
について、それぞれＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像という）。
このＢｋ潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像器
１４の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリ
ーブ１４ａを回転開始して、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現
像する。そして以後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を続け、
潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、現像不作
動状態にする。これは少なくとも、次のＣ画像データに
よるＣ潜像先端部が到達する前に完了させる。Hereinafter, the outline of the copying operation will be described by taking the example of the developing operation order (color toner image forming order) as Bk, C, M and Y (however, the image forming order is not limited to this. ). When the copying operation is started, the color scanner 1 starts reading Bk image data from a predetermined timing, and optical writing by a laser beam and latent image formation start based on the image data (hereinafter, electrostatic image by Bk image data is used. The latent image is called Bk latent image C, M, Y
About C latent image, M latent image, and Y latent image).
Before the latent image front end reaches the developing position of the Bk developing device 14 so that the front end of the Bk latent image can be developed, the developing sleeve 14a is started to rotate to develop the Bk latent image with Bk toner. After that, the development operation of the Bk latent image area is continued,
When the trailing edge of the latent image has passed the Bk development position, the development is disabled. This is completed at least before the leading edge of the C latent image by the next C image data arrives.
【００１２】ついで、感光体９に形成したＢｋトナー像
を、感光体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の
表面に転写する（以下、感光体から中間転写ベルトへの
トナー像転写をベルト転写という）。ベルト転写は、感
光体９と中間転写ベルト１９とが接触した状態におい
て、転写バイアスローラ２０ａに所定のバイアス電圧を
印加することで行う。なお、中間転写ベルト１９には、
感光体９に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像
を、同ー面に順次位置合せして、４色重ねのベルト転写
画像を形成し、その後、転写紙にー括転写を行う。この
中間転写ベルトユニットについては後述する。Then, the Bk toner image formed on the photoconductor 9 is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 19 which is driven at the same speed as the photoconductor (hereinafter, the toner image transfer from the photoconductor to the intermediate transfer belt is performed). Called transcription). The belt transfer is performed by applying a predetermined bias voltage to the transfer bias roller 20a while the photoconductor 9 and the intermediate transfer belt 19 are in contact with each other. The intermediate transfer belt 19 has
The Bk, C, M, and Y toner images sequentially formed on the photoconductor 9 are sequentially aligned on the same surface to form a four-color superposed belt transfer image, and then bulk transfer is performed on the transfer paper. . This intermediate transfer belt unit will be described later.
【００１３】ここで、感光体９側ではＢｋ工程の次にＣ
工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナー
１によるＣ画像データ読み取りが始まり、その画像デー
タによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成を行う。Ｃ
現像器１５はその現像位置に対して、先のＢｋ潜像後端
部が通過した後で、かつＣ潜像の先端が到達する前に現
像スリーブ１５ａを回転開始して、Ｃ潜像をＣトナーで
現像する。以後、Ｃ潜像領域の現像を続け、潜像後端部
が通過した時点で、先のＢｋ現像器の場合と同様に現像
不作動状態にする。これもやはり次のＭ潜像先端部が到
達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの各工程につい
ても、それぞれの画像データ読み取り、潜像形成及び現
像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様に行なわれる。Here, on the side of the photoreceptor 9, C is carried out after the Bk step.
In the process, the C image data reading by the color scanner 1 starts at a predetermined timing, and the C latent image is formed by writing a laser beam with the image data. C
The developing device 15 starts to rotate the developing sleeve 15a with respect to the developing position after the trailing edge of the previous Bk latent image has passed and before the leading edge of the C latent image reaches the C latent image by the C latent image. Develop with toner. After that, the development of the C latent image area is continued, and when the trailing edge of the latent image passes, the development is inoperative as in the case of the previous Bk developing device. This is also completed before the leading edge of the next M latent image arrives. In each of the steps M and Y, the operations of reading image data, forming a latent image, and developing are performed in the same manner as the steps Bk and C described above.
【００１４】次に、中間転写ベルトユニットの概略につ
いて説明する。図３において、中間転写ベルト１９は、
駆動ローラ２１、転写バイアスローラ２０ａ、及び従動
ローラ群２０ｂ，２０ｃに張架されており、図示してい
ない駆動モータにより後述する如く駆動制御される。ま
た、この中間転写ベルト１９が感光体９に離接可能なよ
うに、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すような離接機構
が設けられている。すなわち、この接離機構は、感光体
９に対向するバイアスローラ２０ａを回動自在に支持
し、かつ支点５０ａを中心にして揺動自在な支持部材５
０と、バイアスローラ２０ａに隣合う従動ローラ２０ｂ
を回動自在に支持し、かつ支点５１ａを中心にして揺動
自在な支持部材５１と、カム部材５２とで構成されてい
る。両支持部材５０，５１は図示しない付勢部材によっ
て上記カム部材５２に圧接されている。これにより、カ
ム部材５２の回転により、各支持部材５０，５１が同一
距離を以って、感光体９に対して同じ方向に移動できる
ようになっている。なお、上記中間転写ベルト１９や各
ローラ２０ａ，２０ｂ，２１の構造材質については後に
詳述する。Next, the outline of the intermediate transfer belt unit will be described. In FIG. 3, the intermediate transfer belt 19 is
The drive roller 21, the transfer bias roller 20a, and the driven roller groups 20b and 20c are stretched around and are driven and controlled by a drive motor (not shown) as described later. Further, a separation / contact mechanism as shown in FIGS. 4A and 4B is provided so that the intermediate transfer belt 19 can be contacted / separated from the photoconductor 9. That is, this contact / separation mechanism rotatably supports the bias roller 20a facing the photoconductor 9 and can swing about the fulcrum 50a.
0 and the driven roller 20b adjacent to the bias roller 20a
And a cam member 52, which rotatably supports and is swingable around a fulcrum 51a. Both support members 50 and 51 are pressed against the cam member 52 by a biasing member (not shown). As a result, the rotation of the cam member 52 allows the support members 50 and 51 to move in the same direction with respect to the photoconductor 9 with the same distance. The structural materials of the intermediate transfer belt 19 and the rollers 20a, 20b, 21 will be described later in detail.
【００１５】中間転写ベルト１９の表面に対向する所定
位置に、ベルトクリーニングユニット２２が設けられて
いる。このユニット２２は、ブラシローラ２２ａ、ゴム
ブレード２２ｂ、及びベルトからの接離機構２２ｃなど
で構成されており、１色目のＢｋ画像をベルト転写した
後の、２、３、４色目をベルト転写している間は、接離
機構２２ｃによってベルト面から離間し、その後の所定
タイミングで、中間ベルト１９表面に接触してクリーニ
ングを行う。A belt cleaning unit 22 is provided at a predetermined position facing the surface of the intermediate transfer belt 19. The unit 22 is composed of a brush roller 22a, a rubber blade 22b, and a contact / separation mechanism 22c from the belt. After the Bk image of the first color is transferred by the belt, the second, third, and fourth colors are transferred by the belt. During this time, the contacting / separating mechanism 22c separates the belt surface from the belt surface, and contacts the surface of the intermediate belt 19 for cleaning at a predetermined timing thereafter.
【００１６】また、中間転写ベルト１９の上記駆動ロー
ラ２１に巻きついた部分に対向するように、紙転写ユニ
ット２３が設けられている。このユニット２３は、紙転
写ローラ２３ａ、ローラクリーニングブレード２３ｂ、
及びベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されてい
る。この紙転写ローラ２３ａの構造材質についも後に詳
述する。該紙転写ローラ２３ａは、通常はベルト１９面
から離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成され
た４色の重ね画像を、転写紙にー括転写する時にタイミ
ングを取って接離機構２３ｃで押圧され、該ローラ２３
ａに所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を行う。
なお、転写紙２４は、給紙ローラ２５、レジストローラ
２６によって、中間転写ベルト面の４色重ね画像の先端
部が、紙転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙
される。A paper transfer unit 23 is provided so as to face the portion of the intermediate transfer belt 19 wound around the drive roller 21. The unit 23 includes a paper transfer roller 23a, a roller cleaning blade 23b,
And a belt contact / separation mechanism 23c. The structural material of the paper transfer roller 23a will be described later in detail. The paper transfer roller 23a is usually separated from the surface of the belt 19, but the contact / separation mechanism is arranged at a timing when the four-color superposed images formed on the surface of the intermediate transfer belt 19 are collectively transferred to the transfer paper. 23c is pressed by the roller 23
A predetermined bias voltage is applied to a and transfer to paper is performed.
The transfer paper 24 is fed by the paper feed roller 25 and the registration roller 26 at the timing when the leading edge of the four-color superimposed image on the intermediate transfer belt surface reaches the paper transfer position.
【００１７】この中間転写ベルト１９の駆動の仕方とし
ては、１色目のＢｋトナー像のベルト転写が端部まで終
了した後の動作方式として、一定速往動方式、スキップ
往動方式、及びクイックリターン方式の３方式が考えら
れ、このなかの１方式で、又はコピー速度の面からコピ
ーサイズに応じてこのなかの複数の方式を効率的に組み
合わせて、中間転写ベルト１９を駆動し、順次感光体９
から転写されたトナー像を中間転写ベルト１９上で重ね
合わせ、転写紙２４に一括転写する。As a method of driving the intermediate transfer belt 19, there are a constant speed forward movement method, a skip forward movement method, and a quick return as an operation method after the belt transfer of the Bk toner image of the first color is completed to the end. Three methods are conceivable. One of these methods is used, or a plurality of methods are efficiently combined according to the copy size in terms of copy speed, the intermediate transfer belt 19 is driven, and the photosensitive member is sequentially driven. 9
The toner images transferred from are superposed on the intermediate transfer belt 19 and are collectively transferred onto the transfer paper 24.
【００１８】このようにして４色重ねトナー像が、中間
転写ベルト面からー括転写された転写紙２４は、紙搬送
ユニット２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコン
トロールされた定着ローラ２８ａと加圧ローラ２８ｂで
トナー像を溶融定着してコピートレイ２９に搬出されフ
ルカラーコピーを得る。The transfer paper 24 on which the four-color superposed toner images have been collectively transferred from the surface of the intermediate transfer belt in this manner is conveyed to the fixing device 28 by the paper conveying unit 27, and the fixing roller 28a controlled to a predetermined temperature. Then, the toner image is melted and fixed by the pressure roller 28b and carried out to the copy tray 29 to obtain a full color copy.
【００１９】なお、ベルト転写後の感光体９は、感光体
クリーニングユニット１０（クリーニング前除電器１０
ａ、ブラシローラ１０ｂ、ゴムブレード１０ｃ）で表面
をクリーニングされ、また、除電ランプ１１で均一に除
電される。また、転写紙２４にトナー像を転写した後の
中間転写ベルト１９は、クリーニングユニット２２を再
び接離機構２２ｃで押圧して表面をクリーニングされ
る。The photosensitive member 9 after the belt transfer is the photosensitive member cleaning unit 10 (pre-cleaning static eliminator 10).
The surface is cleaned with a, the brush roller 10b, the rubber blade 10c), and the charge is removed uniformly by the charge removing lamp 11. Further, the surface of the intermediate transfer belt 19 after the toner image is transferred onto the transfer paper 24 is cleaned by pressing the cleaning unit 22 again by the contact / separation mechanism 22c.
【００２０】リピートコピーの時は、カラースキャナ１
の動作及び感光体９への画像形成は、１枚目のＹ（４色
目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の
Ｂｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間転写ベルト
１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙へのー括転
写工程に引き続き、表面をクリーニングユニット２２で
クリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベ
ルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の
動作になる。なお、転写紙カセット３０、３１、３２、
３３は、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル（図示なし）で指定されたサイズ紙の収納カセット
から、タイミングを取ってレジストローラ２６方向に給
紙、搬送される。３４は、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差
し給紙トレイである。At the time of repeat copy, the color scanner 1
The operation and the image formation on the photosensitive member 9 proceed to the second Bk (first color) image process at a predetermined timing after the first Y (fourth color) image process. Further, in the intermediate transfer belt 19, the second Bk toner image is formed in the area where the surface is cleaned by the cleaning unit 22, following the batch transfer process of the first four-color superimposed image onto the transfer paper. Allow the belt to be transferred. After that, the same operation as the first sheet is performed. The transfer paper cassettes 30, 31, 32,
The reference numeral 33 stores transfer sheets of various sizes, which are fed and conveyed in the direction of the registration rollers 26 at a timing from a storage cassette of size sheets designated by an operation panel (not shown). Reference numeral 34 is a manual paper feed tray for OHP paper or thick paper.
【００２１】以上は、４色フルカラーを得るコピーモー
ドの説明であったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
と同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモー
ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現
像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中間転写
ベルト１９は、感光体９面に接触したまま往動方向にー
定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２もベルト１
９に接触したままの状態で、コピー動作を行う。The above is the description of the copy mode for obtaining four full colors, but in the case of the three-color copy mode and the two-color copy mode, the same operation as above is performed for the designated number of colors and the number of times. It will be. In the single-color copy mode, until the predetermined number of sheets are finished, only the developing device of that color is in a developing operation (agent standing) state, and the intermediate transfer belt 19 remains in contact with the surface of the photoreceptor 9. Drives in the forward direction at a constant speed, and the belt cleaner 22
The copy operation is performed in the state of being in contact with 9.
【００２２】次に、中間転写ベルト１９、各支持ローラ
２０ａ，２０ｂ，２１、紙転写ローラ２３ａの構造及び
材質について説明する。中間転写ベルト１９はフッ素系
樹脂から構成され、裏面もこのフッ素系樹脂が露出し
て、トナー付着しにくいようにされている。Next, the structures and materials of the intermediate transfer belt 19, the support rollers 20a, 20b and 21, and the paper transfer roller 23a will be described. The intermediate transfer belt 19 is made of a fluorine-based resin, and the fluorine-based resin is exposed on the back surface of the intermediate transfer belt 19 to prevent toner from adhering.
【００２３】そして、支持ローラのうち駆動ローラ２１
は図１に示すようにアルミニウムからなる芯金ローラ２
１ａ上にヒドリンゴムからなる表層２１ｂが形成されて
構成されている。このヒドリンゴムはゴムであることか
ら摩擦係数や密着性の観点からベルト１９に対するグリ
ップ性が良好である。そして、このヒドリンゴムの温度
によって厚みが変化するので、その厚み変化が、温度に
よる感光体９側の径変化も考慮して、相対周速差が本来
の周速の０．１％以下の範囲内になる、表層２１ｂの許
容厚み変化範囲内に抑えられるように常温における厚み
を０．３mmに設定している。ここで、駆動ローラ２１の
外径は３９．８８mmでベルト周速が１８０mm／ｓになる
ように回転駆動させれる。またその硬度は７０Ｈｓ（Ｊ
ＩＳ−Ａ）である。なお、他の支持ローラ２０ａ，２０
ｂも駆動ローラ２１と同一の構造及び材質で構成でき
る。但し、これらは、駆動ローラ２１ほどの外径変化に
対する制約は無いので、適宜構成材質を異ならせても良
い。Of the supporting rollers, the driving roller 21
Is a core metal roller 2 made of aluminum as shown in FIG.
A surface layer 21b made of hydrin rubber is formed on 1a. Since this hydrin rubber is rubber, it has a good grip on the belt 19 from the viewpoint of the coefficient of friction and the adhesion. Then, the range since a change in thickness depending on the temperature of the hydrin rubber, the thickness change, in consideration of the diameter change of the photosensitive member 9 side by temperature, relative peripheral speed difference is below 0.1% of the original peripheral velocity The thickness at room temperature is set to 0.3 mm so as to be suppressed within the allowable thickness change range of the surface layer 21b. Here, the outer diameter of the driving roller 21 is 39.88 mm, and it is rotationally driven so that the belt peripheral speed becomes 180 mm / s. The hardness is 70 Hs (J
IS-A). The other supporting rollers 20a, 20
b can also be configured with the same structure and material as the drive roller 21. However, these are not limited to the change in outer diameter as much as the drive roller 21, and thus the constituent materials may be appropriately changed.
【００２４】また、紙転写ローラ２３ａは炭素鋼鋼管か
らなる芯金ローラ４０ａ上にヒドリンゴムからなる厚さ
約６mmの弾性層４０ｂ及びＰＦＡチューブからなる厚さ
５０μｍの表層４０ｃを積層して、外径３０．１５mm、
硬度３８Ｈｓ（ＪＩＳ−Ａ）のローラに構成されてい
る。この紙転写ローラ２３ａが前述の離接機構により所
定圧で駆動ローラ２１側に付勢され、図１に示すよう
に、変形して凹んだ形状になって、転写部（ＬPT）を形
成している。この転写部の幅（いわゆるニップ幅）は約
２．５mmになっている。The paper transfer roller 23a has a core metal roller 40a made of carbon steel pipe, an elastic layer 40b made of hydrin rubber and having a thickness of about 6 mm, and a surface layer 40c made of PFA tube having a thickness of 50 μm. 30.15 mm,
The roller has a hardness of 38 Hs (JIS-A). The paper transfer roller 23a is urged toward the drive roller 21 side by a predetermined pressure by the separating / contacting mechanism, and is deformed into a concave shape as shown in FIG. 1 to form a transfer portion (L PT ). ing. The width of this transfer portion (so-called nip width) is about 2.5 mm.
【００２５】以上の中間転写ベルト１９、駆動ローラ２
１などを使用したカラー複写装置においては、中間転写
ベルト１９の十分な繰り返し耐久性を得られ、また中間
転写ベルト１９の周速も安定して、良好な画像を得るこ
とができた。The above intermediate transfer belt 19 and drive roller 2
In the color copying machine using No. 1 or the like, sufficient repeating durability of the intermediate transfer belt 19 was obtained, the peripheral speed of the intermediate transfer belt 19 was stable, and a good image could be obtained.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、中間転写ベルトを挟ん
で支持ローラと転写ローラとが圧接する転写部が転写ロ
ーラ表面部が変形して凹んだ形状になり、支持ローラに
巻き付いてこの転写部を通過する中間転写ベルト部分
に、逆に転写ローラ側が支持ローラよりも硬度が高くて
支持ローラ側が変形して凹んだ形成になる場合と異な
り、むりな変形を加えないので、中間転写ベルトの繰り
返し使用耐久性を向上させることが出来る。よって、中
間転写ベルト材質の選択の余地を広げることができるま
た、一般に熱による厚み変化が生じる材質であるゴムな
どのベルトに対するグリップ性の良好な材質で表層を形
成した場合にも、許容範囲を超えるベルト周速の変動を
防止できるので、中間転写ベルトの周速の変動を抑えて
良好な画像を形成できる。 According to the present invention, the transfer portion, in which the support roller and the transfer roller are in pressure contact with each other with the intermediate transfer belt sandwiched, has a recessed shape due to the deformation of the transfer roller surface, and the transfer portion is wound around the support roller and transferred. On the contrary, unlike the case where the hardness of the transfer roller side is higher than that of the support roller and the support roller side is deformed to form a dent, the intermediate transfer belt portion that passes through the section does not undergo unnecessary deformation. Repeated use durability can be improved. Therefore, also it is possible to widen the scope of the intermediate transfer belt material selection, even in the case of forming the surface layer material having good grip relative to the belt, such as rubber is a material change in thickness due to heat occurs in general, acceptable since the fluctuation of the belt peripheral speed exceeding the range can be prevented, Ru can form a good image by suppressing the variation of the peripheral speed of the intermediate transfer belt.
【００２７】[0027]
【００２８】[0028]
【図１】実施例に係る中間転写ベルトから転写材へのト
ナー像の転写部の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a toner image transfer unit from an intermediate transfer belt to a transfer material according to an embodiment.
【図２】実施例に係るカラー複写装置の全体の概略構成
図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an entire color copying apparatus according to the embodiment.
【図３】同カラー複写装置の感光体・中間転写ベルト回
りの拡大図。FIG. 3 is an enlarged view around a photoconductor and an intermediate transfer belt of the color copying apparatus.
【図４】（ａ），（ｂ）は同複写装置の中間転写体とし
ての中間転写ベルト１９支持機構の説明図。4A and 4B are explanatory views of an intermediate transfer belt 19 support mechanism as an intermediate transfer member of the copying apparatus.
１ カラー画像読み取り装置 ２ カラー画像記録装置 ８ 書き込み光学ユニット ９ 感光体ドラム １０ 感光体クリーニングユニット １１ 除電ランプ １２ 帯電器 １４ ブラック現像器 １５ シアン現像器 １６ マゼンタ現像器 １７ イエロー現像器 １９ 中間転写ベルト ２０ａ ベルト転写バイアスローラ ２１ ベルト駆動ローラ ２１ａ 芯金ローラ ２１ｂ 表層 ２２ ベルトクリーニングユニット ２２ａ ブラシローラ ２２ｂ ゴムブレード ２２ｃ 接離機構 ２３ 紙転写ユニット ２３ａ 紙転写ローラ ２３ｂ ローラクリーニングブレード ２３ｃ 接離機構 ２４ 転写紙 ２７ 紙搬送ユニット ２８ 定着器 ２８ａ 定着ローラ ２８ｂ 加圧ローラ ４０ａ 芯金ローラ ４０ｂ 弾性層 ４０ｃ 表層 1 Color image reading device 2 Color image recording device 8 Writing optical unit 9 Photosensitive drum 10 Photoconductor cleaning unit 11 Static elimination lamp 12 Charger 14 Black developer 15 Cyan developer 16 Magenta developer 17 Yellow developer 19 Intermediate transfer belt 20a Belt transfer bias roller 21 Belt drive roller 21a Core bar roller 21b surface 22 Belt cleaning unit 22a brush roller 22b rubber blade 22c Contact / separation mechanism 23 Paper transfer unit 23a Paper transfer roller 23b Roller cleaning blade 23c Contact / separation mechanism 24 Transfer paper 27 Paper transport unit 28 Fixer 28a fixing roller 28b pressure roller 40a core metal roller 40b elastic layer 40c surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 良博 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 宗像 伶夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 上山 英樹 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 杉山 実 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平１−53410（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−214174（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116670（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−322277（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−220681（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihiro Sakai 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Within Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Reio Munakata 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo No. Share Company In Ricoh Company (72) Inventor Hideki Ueyama 1-3 6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Share Company In Ricoh (72) Inc. Minoru Sugiyama 1-3-6 Nakamagome, Tokyo (56) Reference JP-A-1-53410 (JP, A) JP-A-3-214174 (JP, A) JP-A 1-116670 (JP, A) JP-A-4-322277 (JP , A) JP-A-4-220681 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/16
Claims (2)
支持ローラに掛け渡され、像担持体と接触する箇所を通
るように周回駆動される中間転写ベルトに転写した後
に、転写手段を用いて中間転写体から紙などの転写材に
転写し、定着手段を用いて転写材に定着させる画像形成
装置において、 該転写手段を、上記複数の支持ローラのうちのベルト駆
動を兼ねた支持ローラに巻き付いたベルト部分に圧接す
る転写ローラを用いて構成し、 該転写ローラと、該転写ローラに対向する支持ローラと
を、それぞれ弾性層を有し、かつ、該転写ローラよりも
該支持ローラの方が硬度が高くなるように形成し、該支 持ローラの熱による厚み変化が生じる材質からなる
弾性層の厚みを、該弾性層の厚み変化が、温度による像
担持体の径変化も考慮して像担持体とベルトの相対周速
差が本来のベルト周速の０．１％以下の範囲内になる該
弾性層の許容厚み変化範囲内に抑えられる厚みに設定し
たことを特徴とする画像形成装置。1. A transfer unit after transferring a toner image formed on an image carrier onto an intermediate transfer belt which is wound around a plurality of support rollers and is driven to pass through a portion in contact with the image carrier. In an image forming apparatus in which an intermediate transfer member is used to transfer to a transfer material such as paper and the fixing means is used to fix the transfer material to the transfer material, the transfer means is a support of the plurality of support rollers that also serves as a belt drive. A transfer roller that is in pressure contact with a belt portion wound around the roller is used, and the transfer roller and a support roller that faces the transfer roller each have an elastic layer, and the support roller is more than the transfer roller. it is formed such hardness is high, and the thickness of the material or we made elastic layer thickness variation is caused by the heat of said supporting lifting roller, the thickness change of the elastic layer, even the diameter change of the image bearing member due to temperature Image bearing An image forming apparatus characterized in that set in thickness relative peripheral speed difference between the body and the belt can be suppressed within the allowable thickness variation range of the original belt peripheral speed elastic layer made within a range of 0.1% or less.
支持ローラに掛け渡され、像担持体と接触する箇所を通
るように周回駆動される中間転写ベルトに転写した後
に、転写手段を用いて中間転写体から紙などの転写材に
転写し、定着手段を用いて転写材に定着させる画像形成
装置において、 該転写手段を、上記複数の支持ローラのうちのベルト駆
動を兼ねた一つの支持ローラと、 該一つの支持ローラに巻き付いたベルト部分に圧接する
圧接ローラとを用いて構成し、 該一つの支持ローラと該圧接ローラとを、それぞれ弾性
層を有し、かつ、該圧接ローラよりも該一つの支持ロー
ラの方が硬度が高くなるように形成し、 該一つの支持ローラの熱による厚み変化が生じる材質か
らなる弾性層の厚みを、該弾性層の厚み変化が、温度に
よる像担持体の径変化も考慮して像担持体とベルトの相
対周速差が本来のベルト周速の０．１％以下の範囲内に
なる該弾性層の許容厚み変化範囲内に抑えられる厚みに
設定したことを特徴とする画像形成装置。2. A toner image formed on an image carrier is transferred to an intermediate transfer belt which is wound around a plurality of supporting rollers and is driven to rotate so as to pass through a portion in contact with the image carrier. In an image forming apparatus in which an intermediate transfer member is used to transfer to a transfer material such as paper, and the fixing means is used to fix the transfer material to the transfer material, the transfer means also functions as a belt drive of the plurality of support rollers. One supporting roller and a pressing roller that presses against a belt portion wound around the one supporting roller, each of the supporting roller and the pressing roller having an elastic layer A material that is formed so that the hardness of the one supporting roller is higher than that of the roller, and that the thickness of the one supporting roller is changed by heat.
The thickness of the al becomes elastic layer, change in thickness of the elastic layer is 0.1% or less relative peripheral speed difference between the image bearing member and the belt diameter variation even considering the image bearing member of the original belt peripheral speed due to temperature The image forming apparatus is characterized in that the thickness of the elastic layer is set within a permissible thickness change range of the elastic layer.
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