JP5429105B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、中間転写ベルトを備える電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus including an intermediate transfer belt.
近年、フルカラーの画像形成装置として、感光体ドラム上に形成された各色トナー像をそれぞれ中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上で重ね合わせたトナー像を一括して記録シートに二次転写する、いわゆる中間転写方式の画像形成装置が広く用いられている。
このような画像形成装置において、感光体ドラム上に形成されたトナー像の中間転写ベルトへの一次転写は、中間転写ベルトを挟んで感光体ドラムと略対向する位置に転写ローラを配設し、当該転写ローラを中間転写ベルトの内周面に押圧して、中間転写ベルトの表面を適度な圧力で感光体ドラムに面接触させた状態で、所定の転写電圧を転写ローラに印加することにより、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに静電吸着させている。
In recent years, as a full-color image forming device, each color toner image formed on a photosensitive drum is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and the toner images superimposed on the intermediate transfer belt are collectively transferred to a recording sheet as a secondary transfer. The so-called intermediate transfer type image forming apparatus is widely used.
In such an image forming apparatus, the primary transfer of the toner image formed on the photosensitive drum to the intermediate transfer belt is provided with a transfer roller at a position substantially opposite to the photosensitive drum across the intermediate transfer belt, By pressing the transfer roller against the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt and bringing the surface of the intermediate transfer belt into surface contact with the photosensitive drum with an appropriate pressure, a predetermined transfer voltage is applied to the transfer roller, The toner image on the photosensitive drum is electrostatically attracted to the intermediate transfer belt.
一方、最近では、中間転写ベルトの走行方向における転写ローラと感光体ドラムとの位置を若干ずらして（オフセット）、転写ローラと中間転写ベルトとが接触する第１の接触位置と、感光体ドラムと中間転写ベルトとが接触する第２の接触位置との距離を長くするものがある。
これは、第１と第２の接触位置間の抵抗値を上げて転写ローラと感光体ドラムとの間の電圧差を高くし、これにより電界強度を高めて転写効率を良好に維持する、いわゆるオフセット方式と呼ばれるものである。
On the other hand, recently, the positions of the transfer roller and the photosensitive drum in the running direction of the intermediate transfer belt are slightly shifted (offset), and the first contact position where the transfer roller and the intermediate transfer belt are in contact with each other, Some increase the distance from the second contact position where the intermediate transfer belt contacts.
This increases the resistance value between the first and second contact positions to increase the voltage difference between the transfer roller and the photosensitive drum, thereby increasing the electric field strength and maintaining good transfer efficiency. This is called an offset method.
図７（ａ）および図７（ｂ）は、このようなオフセット方式を採用する画像形成装置における感光体ドラム周りの構造を示す図である。
このような画像形成装置では、例えば、図７（ａ）に示すように、外径が転写ローラ５３４よりも大きな円筒状のコロ５３５を転写ローラ５３４の両端部に設け、当該コロ５３５を感光体ドラム５３１の外周面両端部に当接させている。
FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams showing a structure around the photosensitive drum in the image forming apparatus employing such an offset method.
In such an image forming apparatus, for example, as shown in FIG. 7A, cylindrical rollers 535 having an outer diameter larger than that of the transfer roller 534 are provided at both ends of the transfer roller 534, and the rollers 535 are provided on the photoconductor. The drum 531 is in contact with both end portions of the outer peripheral surface.
これにより、感光体ドラム５３１と転写ローラ５３４との距離を一定に保ち、中間転写ベルト５１１の接触圧力を高い精度で確保しようとしている。
ところで、近年、図７（ｂ）に示すように、両端に近づくにつれ、外径が漸減するテーパ部５３４ｂを有する転写ローラ５３４を採用する画像形成装置がある。
これは、転写ローラ５３４と感光体ドラム５３１の両端部同士で放電が生じないように、絶縁距離を確保するためのものである。
As a result, the distance between the photosensitive drum 531 and the transfer roller 534 is kept constant, and the contact pressure of the intermediate transfer belt 511 is to be secured with high accuracy.
Recently, as shown in FIG. 7B, there is an image forming apparatus that employs a transfer roller 534 having a tapered portion 534b whose outer diameter gradually decreases as it approaches both ends.
This is to secure an insulation distance so that no discharge occurs between both ends of the transfer roller 534 and the photosensitive drum 531.
しかしながら、上記構成では、中間転写ベルト５１１の軸方向の両端部に存するテーパ部５３４ｂ付近において、感光体ドラム５３１との間に空間が生じるため、この空間において中間転写ベルト５１１の両端が震動する、いわゆるばたつきが生じ易い。
当該ばたつきは、中間転写ベルト５１１におけるテンションが、幅方向（Ｙ軸方向）において均一になっておらず、局部的に変動することなどが原因と考えられる。
However, in the above configuration, a space is formed between the intermediate transfer belt 511 and the photosensitive drum 531 in the vicinity of the tapered portion 534b existing at both ends in the axial direction, and therefore both ends of the intermediate transfer belt 511 vibrate in this space. So-called flapping is likely to occur.
The fluttering is considered to be caused by the fact that the tension on the intermediate transfer belt 511 is not uniform in the width direction (Y-axis direction) and varies locally.
中間転写ベルト５１１の両端部にこのようなばたつきが生じると、中間転写ベルト５１１と感光体ドラム５３１との間における電界強度が変化して、図７（ｃ）に示すように、中間転写ベルト５１１に転写されるトナー像の濃度むらが発生し、さらには、部分的に転写が全く行われない、いわゆる画像抜けも生じるおそれがある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、中間転写ベルトにトナーを転写する際の濃度むらや画像抜けの発生を防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
When such fluttering occurs at both ends of the intermediate transfer belt 511, the electric field strength between the intermediate transfer belt 511 and the photosensitive drum 531 changes, and as shown in FIG. 7C, the intermediate transfer belt 511. There is a possibility that the density of the toner image transferred to the toner may be uneven, and further, so-called image omission may occur, in which partial transfer is not performed at all.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of preventing occurrence of uneven density and image omission when toner is transferred to an intermediate transfer belt.
上記課題を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、像担持回転体と転写ローラとの間にベルトが配されており、当該ベルトに前記転写ローラを接触させて、前記像担持回転体上のトナー像を前記ベルト表面に転写させる構成を有する画像形成装置であって、前記転写ローラは、軸方向において、前記ベルトにトナー像が転写される領域に対応する転写領域と、当該転写領域の外側に位置する非転写領域とを有しており、前記非転写領域の前記ベルトと対向する位置に、外径が転写領域の外径よりも大きい部分を有し、前記ベルトを前記像担持回転体に押し付けている弾性体が設けられており、前記弾性体は、第１の外径ｄ１を有する第１の部分と、当該ｄ１以下の外径ｄ２を有する第２の部分とを有し、第２の部分が第１の部分よりも、前記転写ローラの軸方向における中央寄りに存しており、前記像担持回転体および前記転写ローラの互いの軸同士の離間距離をＬとし、前記転写ローラの前記転写領域における外径をｄ３とし、前記像担持回転体の外径をｄ４とし、前記ベルトの厚みをｔとしたとき、ｄ１＞ｄ３＋［Ｌ−（ｄ３／２＋ｄ４／２＋ｔ）］×２、ｄ２≧ｄ３の関係を満たすことを特徴とする。 In order to achieve the above object, in the image forming apparatus according to the present invention, a belt is disposed between the image carrying rotator and the transfer roller, and the image carrying rotator is brought into contact with the belt. An image forming apparatus configured to transfer the toner image on the belt surface, wherein the transfer roller includes, in the axial direction, a transfer region corresponding to a region where the toner image is transferred to the belt, and the transfer region. has a non-transfer area which is located outside of the said belt opposite to the position of the non-transfer area, it has a greater portion than the outer diameter of the transfer region, the image carrier to the belt An elastic body that is pressed against the rotating body is provided, and the elastic body includes a first portion having a first outer diameter d1 and a second portion having an outer diameter d2 that is less than or equal to d1. , The second part is more than the first part It is located near the center in the axial direction of the transfer roller, the distance between the shafts of the image bearing rotator and the transfer roller is L, and the outer diameter of the transfer roller in the transfer region is d3, When the outer diameter of the image bearing rotating body is d4 and the thickness of the belt is t, the relationship of d1> d3 + [L− (d3 / 2 + d4 / 2 + t)] × 2, d2 ≧ d3 is satisfied. To do.
上記構成により、像担持回転体と転写ローラとに挟まれる隙間において、ベルトの両端部が走行する非転写領域における隙間が、転写領域よりも小さくなるため、ベルトの両端部の振動範囲が制限されて、ばたつきを生じにくくすることができる。 With the above configuration, in the gap between the image bearing rotating body and the transfer roller, the gap in the non-transfer area where both ends of the belt travel is smaller than the transfer area, so the vibration range at both ends of the belt is limited. Thus, fluttering can be made difficult to occur .
加えて、前記弾性体は、体積抵抗率が１×１０６［Ω・ｍ］以上、１×１０８［Ω・ｍ］以下であることが望ましい。
また、前記弾性体のアスカーＣ硬度は、１５［°］以上、３０［°］以下であることが望ましい。
さらに、前記弾性体は、筒状であって、前記転写ローラ本体の両端部に挿嵌されているとしてもよい。
In addition, the elastic body preferably has a volume resistivity of 1 × 10 6 [Ω · m] or more and 1 × 10 8 [Ω · m] or less.
The Asker C hardness of the elastic body is preferably 15 [°] or more and 30 [°] or less.
Further, the elastic body may have a cylindrical shape and may be inserted into both end portions of the transfer roller main body.
図１は、当該プリンタ１の全体の構成を示す断面概略図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５および制御部６０を備えている。プリンタ１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行するいわゆるタンデム型のカラープリンタである。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of the printer 1.
As shown in FIG. 1, the printer 1 includes an image process unit 3, a paper feed unit 4, a fixing unit 5, and a control unit 60. When the printer 1 is connected to a network (for example, a LAN) and receives an instruction to execute a print job from an external terminal device (not shown), a toner image composed of yellow, magenta, cyan, and black colors based on the instruction. Is a so-called tandem type color printer that performs multiple transfer of these and performs full color image formation.
以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
＜画像プロセス部＞
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１などを備えている。
Hereinafter, the reproduction colors of yellow, magenta, cyan, and black are represented as Y, M, C, and K, and Y, M, C, and K are added as subscripts to the numbers of the components related to the reproduction colors.
<Image process part>
The image processing unit 3 includes image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K corresponding to each of Y to K colors, an optical unit 10, an intermediate transfer belt 11, and the like.
作像部３０Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ（像担持回転体）、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙなどを備えている。
作像部３０Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３０Ｍ〜３０Ｋについても、作像部３０Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
The image forming unit 30Y includes a photosensitive drum 31Y (image carrying rotating body), a charger 32Y, a developing unit 33Y, a transfer roller 34Y, a cleaner 35Y for cleaning the photosensitive drum 31Y, and the like disposed around the photosensitive drum 31Y. ing.
The image forming unit 30Y forms a Y toner image on the photosensitive drum 31Y. The other image forming units 30M to 30K have the same configuration as that of the image forming unit 30Y, and the reference numerals are omitted in FIG.
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトである。中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備えており、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。
The intermediate transfer belt 11 is an endless belt. The intermediate transfer belt 11 is stretched around a driving roller 12 and a driven roller 13 and is driven to rotate in the direction of arrow A.
The optical unit 10 includes a light emitting element such as a laser diode. The optical unit 10 emits laser light L for forming images of Y to K colors in response to a drive signal from the control unit 60, and exposes and scans the photosensitive drums 31Y to 31K. .
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。各静電潜像は現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像される。
感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に現像されたＹ〜Ｋ色のトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして一次転写が実行される。
By this exposure scanning, electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 31Y to 31K charged by the chargers 32Y to 32K. Each electrostatic latent image is developed by developing units 33Y to 33K.
The primary transfer is executed at different timings so that the Y to K color toner images developed on the photosensitive drums 31Y to 31K are superimposed and transferred to the same position on the intermediate transfer belt 11.
転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋに作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成される。
さらに、トナー像が中間転写ベルト１１の周回に伴って二次転写位置４６方向に移動する。
例えば、転写ローラ３４Ｙにおいて作用する静電力は、転写ローラ３４Ｙと感光体ドラム３１Ｙとの間の電位差によってその大きさが決まる。
The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 11 by the electrostatic force acting on the transfer rollers 34Y to 34K to form a full color toner image.
Further, the toner image moves in the direction of the secondary transfer position 46 as the intermediate transfer belt 11 rotates.
For example, the magnitude of the electrostatic force acting on the transfer roller 34Y is determined by the potential difference between the transfer roller 34Y and the photosensitive drum 31Y.
ここで、転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋは、安価で低抵抗な金属ローラであり、金属部分が直接中間転写ベルト１１の裏面に接触する構成であるため、上記電位差を十分に確保するためには、各転写ローラとこれに対向するように配された感光体ドラムとの間に介在する中間転写ベルト１１の抵抗を大きく設定する必要がある。
このため、本実施の形態におけるプリンタ１では、転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋの位置が、これらそれぞれに対応する感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋに対して、中間転写ベルト１１の走行方向（Ｘ−Ｘ’方向）にオフセットしており、当該オフセット量Ｌｘは、４．０ｍｍ程度となっている。
Here, the transfer rollers 34Y to 34K are inexpensive and low-resistance metal rollers, and have a configuration in which the metal portion is in direct contact with the back surface of the intermediate transfer belt 11. Therefore, in order to sufficiently secure the potential difference, It is necessary to set a large resistance of the intermediate transfer belt 11 interposed between the transfer roller and the photosensitive drum arranged to face the transfer roller.
For this reason, in the printer 1 according to the present embodiment, the positions of the transfer rollers 34Y to 34K are the running direction (XX ′ direction) of the intermediate transfer belt 11 with respect to the corresponding photosensitive drums 31Y to 31K. The offset amount Lx is about 4.0 mm.
さらに、転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋは、中間転写ベルト１１をこれの走行面と直交するＺ’方向に長さＬｓ分押し込んでおり、ここでは、当該Ｌｓの値を０．０４ｍｍに設定している。
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えている。
Further, the transfer rollers 34Y to 34K push the intermediate transfer belt 11 by a length Ls in the Z ′ direction orthogonal to the traveling surface thereof, and here, the value of the Ls is set to 0.04 mm.
On the other hand, the paper feed unit 4 includes a paper feed cassette 41 that stores the recording sheets S, a feed roller 42 that feeds the recording sheets S in the paper feed cassette 41 one by one onto the transport path 43, and a fed recording sheet S. Is provided with a timing roller pair 44 and the like for taking a timing to send the toner to the secondary transfer position 46.
給紙部４は、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から記録シートＳを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シートＳ上に二次転写される。
二次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送される。記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱・加圧により記録シートＳに定着される。
The paper feed unit 4 feeds the recording sheet S from the paper feed unit 4 to the secondary transfer position in accordance with the movement timing of the toner image on the intermediate transfer belt 11, and the intermediate transfer belt 11 is operated by the secondary transfer roller 45. The upper toner image is secondarily transferred onto the recording sheet S at once.
The recording sheet S that has passed the secondary transfer position 46 is conveyed to the fixing unit 5. The toner image (unfixed image) on the recording sheet S is fixed to the recording sheet S by heating and pressing in the fixing unit 5.
記録シートSは、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜転写ローラの構造＞
本実施の形態におけるプリンタ１は、転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋの構造と、中間転写ベルト１１、転写ローラ３４Ｙ（〜３４Ｋ）および感光体ドラム３１Ｙ（〜３１Ｋ）の位置関係に特徴があり、以下、これらについて詳細に説明する。
The recording sheet S is discharged onto the discharge tray 72 via the discharge roller pair 71.
<Structure of transfer roller>
The printer 1 according to the present embodiment is characterized by the structure of the transfer rollers 34Y to 34K and the positional relationship between the intermediate transfer belt 11, the transfer roller 34Y (to 34K) and the photosensitive drum 31Y (to 31K). Will be described in detail.
図２は、転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋの周辺部の構成を示す一部切り欠き斜視図である。
なお、同図２は、Ｙ方向側の構成のみを示した図であり、Ｙ’方向側はＹ方向側と同様の構成であるため、Ｙ’方向側の構成については描画を省略する。
各感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋは、それぞれ両端部において、一対の感光体保持部材１３１Ｙ〜１３１Ｋにより保持されている。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing the configuration of the periphery of the transfer rollers 34Y to 34K.
FIG. 2 is a diagram showing only the configuration on the Y direction side, and the Y ′ direction side is the same configuration as the Y direction side, and therefore drawing is omitted for the configuration on the Y ′ direction side.
Each of the photosensitive drums 31Y to 31K is held by a pair of photosensitive member holding members 131Y to 131K at both ends.
転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋは、その両端部が、それぞれ一対の転写ローラ保持部材１３３Ｙ〜１３３Ｋにより軸支されると共に、機枠１３２に対してＺ−Ｚ’方向に摺動可能に保持されている。
さらに、転写ローラ保持部材１３３Ｙ〜１３３Ｋは、それぞれ圧縮コイル１３６Ｙ〜１３６Ｋにより、Ｚ’方向に付勢されているため、転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋもまた、Ｚ’方向に付勢されている。
Both ends of the transfer rollers 34Y to 34K are pivotally supported by a pair of transfer roller holding members 133Y to 133K, respectively, and are held to be slidable in the ZZ ′ direction with respect to the machine frame 132.
Further, since the transfer roller holding members 133Y to 133K are biased in the Z ′ direction by the compression coils 136Y to 136K, respectively, the transfer rollers 34Y to 34K are also biased in the Z ′ direction.
転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋは、全て同構造であるため、以下、転写ローラ３４Ｃを例に挙げて説明する。
図３は、図１において、転写ローラ３４Ｃおよび感光体ドラム３１Ｃを、双方の回転軸を含む平面で切断したときのＰ−Ｐ’断面図である。
なお、同図３では、転写ローラ本体３４ａＣのＹ方向側の形状を示し、Ｙ’方向側の形状は、Ｙ方向側の形状と対称であるため描画を省略する。
Since all of the transfer rollers 34Y to 34K have the same structure, the transfer roller 34C will be described below as an example.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line PP ′ in FIG. 1 when the transfer roller 34C and the photosensitive drum 31C are cut along a plane including both rotation axes.
FIG. 3 shows the shape of the transfer roller main body 34aC on the Y direction side, and the shape on the Y ′ direction side is symmetrical with the shape on the Y direction side, so that the drawing is omitted.
転写ローラ３４Ｃは、同図に示すように、転写ローラ本体３４ａＣと、これの両端部寄りに設けられた弾性部材２３４Ｃおよびコロ２３５Ｃとを有する。
ここで、転写ローラ本体３４ａＣにおいて、Ｙ軸方向における前記ベルトのトナー像が転写される領域に対応する領域を転写領域３４ｆＣとし、また、当該転写領域の両外側に存する領域を非転写領域３４ｇＣとする。
As shown in the figure, the transfer roller 34C includes a transfer roller main body 34aC, and elastic members 234C and rollers 235C provided near both ends of the transfer roller main body 34aC.
Here, in the transfer roller main body 34aC, a region corresponding to a region where the toner image on the belt in the Y-axis direction is transferred is a transfer region 34fC, and regions existing on both outer sides of the transfer region are non-transfer regions 34gC. To do.
転写ローラ本体３４ａＣは、両端部において、転写領域３４ｆＣの外径よりも外径が小さい第１小径部３４ｂＣおよび第２小径部３４ｄＣとを有する。
ここで、第１小径部３４ｂＣの外径は、第２小径部３４ｄＣの外径よりも大きい。
また、転写ローラ本体３４ａＣは、第１小径部３４ｂＣと第２小径部３４ｄＣとの間に、第１小径部３４ｂから第２小径部３４ｄＣに進むにつれ、外径が漸減するテーパ部３４ｃＣを有する。
The transfer roller body 34aC has a first small diameter portion 34bC and a second small diameter portion 34dC that are smaller in outer diameter than the outer diameter of the transfer region 34fC at both ends.
Here, the outer diameter of the first small diameter portion 34bC is larger than the outer diameter of the second small diameter portion 34dC.
Further, the transfer roller main body 34aC has a tapered portion 34cC between which the outer diameter decreases gradually from the first small diameter portion 34b to the second small diameter portion 34dC between the first small diameter portion 34bC and the second small diameter portion 34dC.
さらに、転写ローラ本体３４ａＣの回転軸の延長線上から当該転写ローラ本体３４ａＣを眺めたとき、第１小径部３４ｂＣ、第２小径部３４ｄＣおよび転写領域３４ｆＣの外周が、同心円となっている。
コロ２３５Ｃは、摺動性および絶縁性を有する、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）などの材料からなり、上述の回転軸の延長線上から当該コロ２３５Ｃを眺めたとき、内周および外周が同心円となっており、転写ローラ本体３４ａＣの両端部に存する第２小径部３４ｄＣに、回転自在であって、かつ、がたつきが無い状態で挿入されている。
Further, when the transfer roller main body 34aC is viewed from the extended line of the rotation shaft of the transfer roller main body 34aC, the outer circumferences of the first small diameter portion 34bC, the second small diameter portion 34dC, and the transfer region 34fC are concentric circles.
The roller 235C has slidability and insulation, for example, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS), polycarbonate (PC), polyacetal (POM), polyethylene (PE), polyphenylene ether (PPE), polyimide ( PI), and when the roller 235C is viewed from the extended line of the rotation shaft, the inner periphery and the outer periphery are concentric circles, and the second small diameter portion 34dC existing at both ends of the transfer roller body 34aC It is inserted so as to be rotatable and free from rattling.
また、コロ２３５Ｃは、圧縮コイルばね１３６Ｃ（不図示）によって、感光体ドラム３１ＣのＹ軸方向の端部に押し付けられており、これにより、転写ローラ本体３４ａＣの回転軸と感光体ドラム３１Ｃの回転軸とが一定の距離に保持される。
弾性部材２３４Ｃは、より具体的には、絶縁性もしくは半導電性を有する外形が円錐台状の筒体であって、転写ローラ本体３４ａＣの転写領域３４ｆＣに近づくにつれ、外径が漸減し、転写領域３４ｆＣ側の最小径をｄ２としたとき、これと反対側の最大径は、ｄ２より大きいｄ１となっている。
The roller 235C is pressed against the end of the photosensitive drum 31C in the Y-axis direction by a compression coil spring 136C (not shown), whereby the rotation shaft of the transfer roller main body 34aC and the rotation of the photosensitive drum 31C. The axis is held at a certain distance.
More specifically, the elastic member 234C is a cylindrical body having an insulating or semiconductive outer shape having a truncated cone shape. As the elastic member 234C approaches the transfer region 34fC of the transfer roller main body 34aC, the outer diameter gradually decreases, and the transfer is performed. When the minimum diameter on the region 34fC side is d2, the maximum diameter on the opposite side is d1, which is larger than d2.
弾性部材２３４Ｃの材料としては、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等のゴム材料にイオン導電剤やカーボンブラックを分散させて抵抗を調整したものを用いることができる。また、製造時に発泡させたものを用いてもよい。
また、転写ローラ本体３４ａＣの転写領域３４ｆＣにおける外径をｄ３とすると、ｄ２＝ｄ３となっている。
As the material of the elastic member 234C, for example, a material in which resistance is adjusted by dispersing an ion conductive agent or carbon black in a rubber material such as ethylene propylene rubber (EPDM) or nitrile rubber (NBR) can be used. Moreover, you may use what was made to foam at the time of manufacture.
If the outer diameter of the transfer region 34fC of the transfer roller body 34aC is d3, d2 = d3.
ここで、弾性部材２３４Ｃの体積抵抗率は、弾性部材２３４Ｃと感光体ドラム３１Ｃとの間の放電を防止する観点から、１×１０６［Ω・ｃｍ］以上であることが望ましい。
さらに、中間転写ベルト１１を弾性部材２３４Ｃに沿うように静電吸着させるために、１×１０１０［Ω・ｃｍ］以下が望ましく、１×１０８［Ω・ｃｍ］以下であることがさらに望ましい。
ここで、感光体ドラム３１Ｃおよび転写ローラ本体３４ａＣの軸同士の距離をＬｄとし、感光体ドラム３１Ｃの外径をｄ４とし、中間転写ベルト１１の厚みをｔとしたとき、弾性部材２３４Ｃの最大径ｄ１は、以下の式１を満足する。
［式１］ ｄ１＞ｄ３＋［Ｌｄ−（ｄ３／２＋ｄ４／２＋ｔ）］×２
つまり、弾性部材２３４の最大径ｄ１の値は、弾性部材２３４Ｃが中間転写ベルト１１のＹ軸方向における各端部を感光体ドラム３１Ｃの外周面に押し付け可能なように設定されている。
Here, the volume resistivity of the elastic member 234C is preferably 1 × 10 6 [Ω · cm] or more from the viewpoint of preventing discharge between the elastic member 234C and the photosensitive drum 31C.
Further, in order to electrostatically attract the intermediate transfer belt 11 along the elastic member 234C, it is preferably 1 × 10 10 [Ω · cm] or less, and more preferably 1 × 10 8 [Ω · cm] or less. .
Here, when the distance between the axes of the photosensitive drum 31C and the transfer roller main body 34aC is Ld, the outer diameter of the photosensitive drum 31C is d4, and the thickness of the intermediate transfer belt 11 is t, the maximum diameter of the elastic member 234C. d1 satisfies the following formula 1.
[Formula 1] d1> d3 + [Ld− (d3 / 2 + d4 / 2 + t)] × 2
That is, the value of the maximum diameter d1 of the elastic member 234 is set so that the elastic member 234C can press each end portion in the Y-axis direction of the intermediate transfer belt 11 against the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31C.
このように、弾性部材２３４Ｃが、中間転写ベルト１１を感光体ドラム３１Ｃの外周面に押し付けているため、中間転写ベルト１１のＹ軸方向における両端で、ばたつきが生じることがない。
さらに、中間転写ベルト１１と感光体ドラム３１Ｃとの接触は、非転写領域３４ｇＣで生じており、また、転写領域３４ｆＣでは、中間転写ベルト１１が転写ローラ本体３４ａＣに静電吸着され、中間転写ベルト１１と感光体ドラム３１Ｃとの間隔が一定に保たれるので、中間転写ベルトにおける濃度むらや画像抜けの発生を防止することができる。
As described above, since the elastic member 234C presses the intermediate transfer belt 11 against the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31C, no flapping occurs at both ends of the intermediate transfer belt 11 in the Y-axis direction.
Further, the contact between the intermediate transfer belt 11 and the photosensitive drum 31C occurs in the non-transfer area 34gC. In the transfer area 34fC, the intermediate transfer belt 11 is electrostatically adsorbed to the transfer roller main body 34aC, and the intermediate transfer belt. 11 and the photosensitive drum 31C are kept constant, it is possible to prevent density unevenness and image omission in the intermediate transfer belt.
このように、弾性部材２３４Ｃを、中間転写ベルト１１を介して感光体ドラム３１Ｃに押し付けた場合、同図３に示すように、弾性変形領域Ｎ１が形成され、転写ローラ本体３４ａＣは、同図３のＶ方向に反力を受ける。
このとき、弾性部材２３４Ｃの硬度が大きいと、圧縮コイルばね１３６Ｃ（不図示）の付勢力でコロ２３５Ｃを感光体ドラム３１Ｃの外周面に押し付けることができなくなり、感光体ドラム３１Ｃと転写ローラ本体３４ａＣとの軸間距離が設定すべき値よりも大きくなる可能性がある。
In this way, when the elastic member 234C is pressed against the photosensitive drum 31C via the intermediate transfer belt 11, an elastic deformation region N1 is formed as shown in FIG. 3, and the transfer roller main body 34aC is shown in FIG. The reaction force is received in the V direction.
At this time, if the hardness of the elastic member 234C is large, the roller 235C cannot be pressed against the outer peripheral surface of the photosensitive drum 31C by the urging force of the compression coil spring 136C (not shown), and the photosensitive drum 31C and the transfer roller main body 34aC. May be larger than the value to be set.
このような不都合が生じないように、弾性部材２３４ＣのアスカーＣ硬度の値は、圧縮コイルばね１３６Ｃの付勢力との関係で、適宜決定されるべきものである。
本実施の形態では、コロ２３５Ｃが感光体ドラム３１Ｃに接触したときの圧縮コイルばね１３６Ｃの付勢力を８．０［Ｎ］に設定すると共に、弾性部材２３４のＣアスカーＣ硬度を２０［°］に設定している。
In order to prevent such inconvenience, the value of Asker C hardness of the elastic member 234C should be appropriately determined in relation to the biasing force of the compression coil spring 136C.
In the present embodiment, the biasing force of the compression coil spring 136C when the roller 235C contacts the photosensitive drum 31C is set to 8.0 [N], and the C Asker C hardness of the elastic member 234 is 20 [°]. Is set.
また、弾性部材２３４ＣのアスカーＣ硬度が、あまりにも小さいと、弾性部材２３４Ｃで中間転写ベルト１１を感光体ドラム３１Ｃにしっかり押し付けることができなくなり、中間転写ベルト１１のＹ軸方向における両端のばたつきの発生を抑制することができなくなるおそれがあるため、このような不都合が生じないように、弾性部材２３４ＣのアスカーＣ硬度を設定することが望ましい。 If the Asker C hardness of the elastic member 234C is too small, the elastic member 234C cannot firmly press the intermediate transfer belt 11 against the photosensitive drum 31C, and the intermediate transfer belt 11 may flutter at both ends in the Y-axis direction. Since there is a possibility that the generation cannot be suppressed, it is desirable to set the Asker C hardness of the elastic member 234C so that such inconvenience does not occur.
以上より、弾性部材２３４ＣのアスカーＣ硬度の現実的な範囲としては、１５［°］以上、３０［°］以下に設定されていることが望ましい。
＜変形例＞
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例であってもよい。
From the above, it is desirable that the realistic range of Asker C hardness of the elastic member 234C is set to 15 [°] or more and 30 [°] or less.
<Modification>
The present invention is not limited to the embodiment as described above, and may be modified as follows.
（１）上記実施の形態では、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋが中間転写ベルト１１のＹ軸方向における各端部を、それぞれ感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋの外周面に押し付ける構成となっていたが、これに限られない。
例えば、以下の式２を満足するように、弾性部材２３４Ｃの最大径ｄ１を設定するとしてもよい。
(1) In the above embodiment, the elastic members 234Y to 234K are configured to press the respective end portions in the Y-axis direction of the intermediate transfer belt 11 against the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 31Y to 31K. Not limited.
For example, the maximum diameter d1 of the elastic member 234C may be set so as to satisfy the following Expression 2.
［式２］ ｄ３＋［Ｌｄ−（ｄ３／２＋ｄ４／２＋ｔ）］×２≧ｄ１＞ｄ３
これは、例えば、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋが、図４のＢ部に示すように、中間転写ベルト１１をそれぞれ感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋに押し付けられない状態であることを意味する。
このような構成であっても、中間転写ベルト１１におけるＹ軸方向の両端部のばたつきを許容する空間容積が減少するため、ばたつきが生じたとしても、当該ばたつきの振れ幅が低減され、中間転写ベルト１１にトナーを転写する際の濃度むらや画像抜けの発生を抑制することができる。
[Formula 2] d3 + [Ld− (d3 / 2 + d4 / 2 + t)] × 2 ≧ d1> d3
This means, for example, that the elastic members 234Y to 234K cannot press the intermediate transfer belt 11 against the photosensitive drums 31Y to 31K as shown in part B of FIG.
Even in such a configuration, the space volume that allows the flapping of both ends of the intermediate transfer belt 11 in the Y-axis direction is reduced. Therefore, even if fluttering occurs, the fluctuation width of the fluttering is reduced, and the intermediate transfer Occurrence of density unevenness and image omission when toner is transferred to the belt 11 can be suppressed.
（２）また、上記実施の形態では、中間転写ベルト１１のＹ軸方向における両端が、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋの最大径ｄ１の部分よりも外側に位置していたがこれに限らず、中間転写ベルト１１のＹ軸方向における両端部が、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋと対向する位置にあれば、従来よりも中間転写ベルト１１におけるＹ軸方向の両端部のばたつきを許容する空間容積が減少するため、中間転写ベルト１１にトナーを転写する際の濃度むらや画像抜けの発生を抑制することができる。 (2) In the above embodiment, both ends of the intermediate transfer belt 11 in the Y-axis direction are located outside the portions of the elastic members 234Y to 234K having the maximum diameter d1. If both end portions of the belt 11 in the Y-axis direction are positioned so as to face the elastic members 234Y to 234K, the space volume that allows the flapping of both ends of the intermediate transfer belt 11 in the Y-axis direction is reduced as compared with the prior art. It is possible to suppress the occurrence of uneven density and image omission when toner is transferred to the intermediate transfer belt 11.
（３）また、上記実施の形態では、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋは、絶縁性もしくは半導電性としたが、転写ローラ本体３４ａＹ〜３４ａＫの外周面に絶縁性もしくは半導電性の材料をコーティングすることも考えられ、このような場合、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋ自体が必ずしも絶縁性もしくは半導電性でなくてもよい。
（４）また、上記実施の形態では、弾性部材２３４Ｙ〜２３４Ｋは、円錐台状の筒体であるとしたが、これに限られない。
(3) In the above embodiment, the elastic members 234Y to 234K are insulative or semiconductive, but the outer peripheral surfaces of the transfer roller bodies 34aY to 34aK are coated with an insulative or semiconductive material. In such a case, the elastic members 234Y to 234K may not necessarily be insulating or semiconductive.
(4) In the above-described embodiment, the elastic members 234Y to 234K are the truncated cone-shaped cylinders, but are not limited thereto.
図５は、例えば、弾性部材２３４Ｃの形状に関する変形例を示す図である。
同図５では、転写ローラ本体３４ａＣのＹ方向側の形状を示し、Ｙ’方向側の形状は、Ｙ方向側の形状と対称であるため描画を省略する。
図５に示すように、コロ２３５Ｃ側の外径が略一定の円筒部４３４ａＣを有する弾性部材４３４Ｃを、弾性部材２３４Ｃに代えて用いてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating a modified example related to the shape of the elastic member 234C, for example.
In FIG. 5, the shape of the transfer roller main body 34aC on the Y direction side is shown, and the shape on the Y ′ direction side is symmetrical with the shape on the Y direction side, so that drawing is omitted.
As shown in FIG. 5, an elastic member 434C having a cylindrical portion 434aC having a substantially constant outer diameter on the side of the roller 235C may be used in place of the elastic member 234C.
この構成では、同図に示すように、中間転写ベルト１１の両端部が感光体ドラム３１Ｃに押し付けられる面積が、弾性部材２３４Ｃよりも拡大するので、より確実に中間転写ベルト１１のＹ軸方向両端におけるばたつきの発生を抑制することができる。
もしくは、図６に示すように、弾性部材２３４Ｃを単なる円筒状の弾性部材４４４Ｃとしてもよい。
In this configuration, as shown in the figure, the area where both ends of the intermediate transfer belt 11 are pressed against the photosensitive drum 31C is larger than that of the elastic member 234C. It is possible to suppress the occurrence of flapping.
Alternatively, as shown in FIG. 6, the elastic member 234C may be a simple cylindrical elastic member 444C.
この場合も、中間転写ベルト１１の両端部が感光体ドラム３１Ｃに押し付けられる面積が、弾性部材２３４Ｃよりも拡大するので、より確実に中間転写ベルト１１のばたつきの発生を抑制することができる。
但し、この構成では、ｄ２＞ｄ３となり、弾性部材４４４Ｃの転写領域３４ｆＣ寄りの端部付近で、中間転写ベルト１１が転写ローラ本体３４ａＣから離れてしまう部分４４５Ｃが生じ、転写領域３４ｆＣにおいて、感光体ドラム３１Ｃと中間転写ベルト１１との間の電界強度が一様でなくなるため、濃度むらに対する効果は、上記実施の形態に比べて若干劣る。
Also in this case, since the area where both ends of the intermediate transfer belt 11 are pressed against the photosensitive drum 31C is larger than that of the elastic member 234C, the occurrence of flapping of the intermediate transfer belt 11 can be suppressed more reliably.
However, in this configuration, d2> d3 is satisfied, and a portion 445C where the intermediate transfer belt 11 is separated from the transfer roller main body 34aC is generated near the end of the elastic member 444C near the transfer region 34fC. Since the electric field strength between the drum 31C and the intermediate transfer belt 11 is not uniform, the effect on the density unevenness is slightly inferior to the above embodiment.
（５）また、上記実施の形態では、例えば、コロ２３５Ｃを、感光体ドラム３１Ｃの外周の両端部に押し当てて、感光体ドラム３１Ｃと転写ローラ３４Ｃとの相対的な位置決めを行っていたが、これに限られない。
例えば、図２における転写ローラ保持部材１３３Ｙの下面１３３ａＹと感光体保持部材１３１Ｙの上部１３１ａＹとを当接させて、感光体ドラム３１Ｙと転写ローラ３４Ｙとの相対的な位置決めを行ってもよい。
(5) In the above embodiment, for example, the roller 235C is pressed against both ends of the outer periphery of the photosensitive drum 31C to perform relative positioning between the photosensitive drum 31C and the transfer roller 34C. Not limited to this.
For example, the lower surface 133aY of the transfer roller holding member 133Y in FIG. 2 and the upper portion 131aY of the photoconductor holding member 131Y may be brought into contact with each other to perform relative positioning between the photoconductor drum 31Y and the transfer roller 34Y.
（６）なお、上記実施の形態では、タンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明は、これに限らず、感光体ドラムから転写ベルトにトナー像を転写する全ての画像形成装置に適用することができる。
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
(6) Although the tandem type color printer has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and is applicable to all image forming apparatuses that transfer a toner image from a photosensitive drum to a transfer belt. be able to.
Further, the contents of the above embodiment and the above modification may be combined.
本発明は、中間転写ベルトにトナー像を一端転写し、さらに、これを記録シートに転写する画像形成装置に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to image forming apparatuses that transfer a toner image to an intermediate transfer belt at one end and further transfer the toner image to a recording sheet.
１ プリンタ
３ 画像プロセス部
３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ 作像部
４ 給紙部
５ 定着部
１０ 光学部
１１ 中間転写ベルト
１２ 駆動ローラ
１３ 従動ローラ
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電器
３３ 現像器
３４ 転写ローラ
３４ａＣ 転写ローラ本体
３４ｂＣ 第１小径部
３４ｄＣ 第２小径部
３４ｃＣ テーパ部
３４ｆ 転写領域
３４ｇ 非転写領
３５ クリーナ
４１ 給紙カセット
４２ ローラ
４３ 搬送路
４４ タイミングローラ対
４５ 二次転写ローラ
４６ 二次転写位置
６０ 制御部
７１ 排出ローラ対
７２ 排出トレイ
１３１Ｙ 感光体保持部材
１３１ａＹ 上部
１３２ 機枠
１３３Ｙ 転写ローラ保持部材
１３３ａＹ 下面
１３６Ｙ 圧縮コイルばね
２３４Ｃ、４３４Ｃ、４４４Ｃ 弾性部材
２３５Ｃ コロ
４３４ａＣ 円筒部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer 3 Image process part 30Y, 30M, 30C, 30K Image creation part 4 Paper feed part 5 Fixing part 10 Optical part 11 Intermediate transfer belt 12 Drive roller 13 Driven roller 31 Photoreceptor drum 32 Charger 33 Developer 34 Transfer roller 34aC Transfer roller body 34bC First small diameter portion 34dC Second small diameter portion 34cC Taper portion 34f Transfer region 34g Non-transfer region 35 Cleaner 41 Paper feed cassette 42 Roller 43 Transport path 44 Timing roller pair 45 Secondary transfer roller 46 Secondary transfer position 60 Control Portion 71 discharge roller pair 72 discharge tray 131Y photosensitive member holding member 131aY upper part 132 machine frame 133Y transfer roller holding member 133aY lower surface 136Y compression coil spring 234C, 434C, 444C elastic member 235C roller 434aC cylindrical portion
Claims (4)
前記転写ローラは、軸方向において、前記ベルトにトナー像が転写される領域に対応する転写領域と、当該転写領域の外側に位置する非転写領域とを有しており、
前記非転写領域の前記ベルトと対向する位置に、外径が転写領域の外径よりも大きい部分を有し、前記ベルトを前記像担持回転体に押し付けている弾性体が設けられており、
前記弾性体は、第１の外径ｄ１を有する第１の部分と、当該ｄ１以下の外径ｄ２を有する第２の部分とを有し、第２の部分が第１の部分よりも、前記転写ローラの軸方向における中央寄りに存しており、
前記像担持回転体および前記転写ローラの互いの軸同士の離間距離をＬとし、
前記転写ローラの前記転写領域における外径をｄ３とし、
前記像担持回転体の外径をｄ４とし、
前記ベルトの厚みをｔとしたとき、
ｄ１＞ｄ３＋［Ｌ−（ｄ３／２＋ｄ４／２＋ｔ）］×２
ｄ２≧ｄ３
の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。 Image formation having a configuration in which a belt is disposed between the image bearing rotating body and the transfer roller, and the toner image on the image bearing rotating body is transferred to the belt surface by bringing the transfer roller into contact with the belt. A device,
The transfer roller has, in the axial direction, a transfer area corresponding to an area where a toner image is transferred to the belt, and a non-transfer area positioned outside the transfer area.
Wherein the belt opposed to the position of the non-transfer area, an outer diameter have a larger portion than the outer diameter of the transfer area, the belt is an elastic body is provided which is pressed against the image bearing rotation body,
The elastic body has a first portion having a first outer diameter d1 and a second portion having an outer diameter d2 equal to or smaller than d1, and the second portion is more than the first portion. Located near the center of the transfer roller in the axial direction,
The distance between the axes of the image bearing rotating body and the transfer roller is L,
The outer diameter in the transfer area of the transfer roller is d3,
The outer diameter of the image bearing rotating body is d4,
When the thickness of the belt is t,
d1> d3 + [L- (d3 / 2 + d4 / 2 + t)] × 2
d2 ≧ d3
An image forming apparatus satisfying the relationship:
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