JP6161344B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ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 copying machine or a printer having a function of forming an image on a recording material such as a sheet.
従来、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置として、中間転写ベルトを使用した方式のものがある。中間転写ベルト方式の画像形成装置では、1次転写工程と2次転写工程を経てフルカラー画像が形成される。
1次転写工程では、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に転写する。本工程を複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写ベルト表面に複数色のトナー像を形成する。2次転写工程では、前記複数色のトナー像を紙などの記録材表面に一括して転写する。記録材上に転写されたトナー像は、その後、定着手段によって定着される。これにより、フルカラー画像が得られる。
画像形成装置の1次転写部材としては、ローラ状、パッド状、ブラシ状等の転写部材が用いられる。これらの転写部材は、感光体に対向する位置で中間転写ベルト裏面に当接され、1次転写電圧が印加されて使用される。
ローラ状の転写部材は、中間転写ベルト裏側で回転しながら接触しているため、広いニップ幅を確保するにはローラの外径を大きくする必要性があり、装置の大型化につながることが懸念される。一方で、パッド状及びブラシ状の転写部材は、保持部材に転写部材を保持させ、中間転写ベルトの裏面に摺動させながら接触する構成にすることにより、比較的容易にニップ幅を確保することが可能となる。例えば、特許文献1では、基材上に薄いブラシ状の転写部材を保持させ、ブラシ状の転写部材を中間転写ベルトを介して感光体に押圧する構成になっている。
Conventionally, as an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, there is a system using an intermediate transfer belt. In the intermediate transfer belt type image forming apparatus, a full color image is formed through a primary transfer process and a secondary transfer process.
In the primary transfer process, the toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member is transferred onto the intermediate transfer belt. By repeating this process for a plurality of color toner images, a plurality of color toner images are formed on the surface of the intermediate transfer belt. In the secondary transfer process, the toner images of the plurality of colors are collectively transferred onto the surface of a recording material such as paper. The toner image transferred onto the recording material is then fixed by fixing means. Thereby, a full color image is obtained.
As the primary transfer member of the image forming apparatus, a transfer member such as a roller shape, a pad shape, or a brush shape is used. These transfer members are used in contact with the back surface of the intermediate transfer belt at a position facing the photoconductor, to which a primary transfer voltage is applied.
Since the roller-shaped transfer member contacts while rotating behind the intermediate transfer belt, it is necessary to increase the outer diameter of the roller to ensure a wide nip width, which may lead to an increase in the size of the apparatus. Is done. On the other hand, the pad-shaped and brush-shaped transfer members can secure the nip width relatively easily by making the holding member hold the transfer member and making contact with the back surface of the intermediate transfer belt while sliding. Is possible. For example, in
しかしながら、特許文献1で提案された方法では、中間転写ベルトと1次転写部材との間で発生した摩擦力により、1次転写部材は接線方向の力を受ける。これにより、保持部材上に保持された1次転写部材が剥がれ、装置が故障に至ったり、中間転写ベルト裏側への接触状態が不安定になることによる画像品質の低下が懸念される。
However, in the method proposed in
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、保持部材上に保持された転写部材の剥がれ、位置ずれを防止し、転写部材とベルトとの接触状態をより安定化させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and prevents the transfer member held on the holding member from being peeled off and displaced, and further stabilizes the contact state between the transfer member and the belt. Objective.
上記目的を達成するために本発明にあっては、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接するように設けられた移動可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で、前記ベルトに当接するように配置された転写部材と、
前記ベルトに対向するように設けられた保持面を有し、前記保持面で前記転写部材を前記ベルトに押し付けるように保持する保持部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記保持部材は揺動軸を中心として揺動可能に配置され、
前記揺動軸が、前記ベルトのうち前記転写部材が当接する面に対向する位置であって、前記転写部材よりも前記移動方向の上流側の位置に配置され、
前記保持面は、前記ベルトとの間隔が、前記ベルトの移動方向の上流側ほど大きくなるように、前記ベルトに対して傾斜していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An image carrier for carrying a toner image;
A movable belt provided to contact the image carrier;
A transfer member arranged to contact the belt at a position facing the image carrier via the belt;
A holding member provided to face the belt, and holding the transfer member against the belt by the holding surface;
In an image forming apparatus comprising:
The holding member is disposed so as to be swingable about a swing shaft,
The swing shaft is located at a position facing the surface of the belt where the transfer member abuts, and at a position upstream of the transfer member in the movement direction,
The holding surface is inclined with respect to the belt so that an interval between the holding surface and the belt increases toward an upstream side in a moving direction of the belt.
また、トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接するように設けられた移動可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で前記ベルトに当接するように配置された転写部材と、
前記ベルトに対向するように設けられた保持面を有し、前記保持面で前記転写部材を前記ベルトに押し付けるように保持する保持部材と、
前記保持部材を前記ベルトに向かって付勢する付勢部材と、
を有する画像形成装置において、
前記転写部材は、基布と、前記基布に支持される複数の導電性繊維を有するブラシ状の部材であり、
前記保持部材が前記付勢部材によって付勢される面に対して、前記保持面は傾斜していることを特徴とする。
An image carrier for carrying a toner image;
A movable belt provided to contact the image carrier;
A transfer member arranged to contact the belt at a position facing the image carrier via the belt;
A holding member provided to face the belt, and holding the transfer member against the belt by the holding surface;
A biasing member that biases the holding member toward the belt;
In an image forming apparatus having
The transfer member is a brush-like member having a base fabric and a plurality of conductive fibers supported by the base fabric,
The holding surface is inclined with respect to a surface on which the holding member is urged by the urging member.
本発明によれば、保持部材上に保持された転写部材の剥がれ、位置ずれを防止し、転写部材とベルトとの接触状態をより安定化させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent the transfer member held on the holding member from being peeled off and displaced, and to stabilize the contact state between the transfer member and the belt.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine using an electrophotographic system or an electrostatic recording system.
[実施例1]
以下、実施例1について説明する。
(画像形成部の概略構成)
図1は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
本実施例の画像形成装置は、図1に示すように、並設された像担持体として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4個の電子写真感光ドラム(以下、感光ドラム)2Y,2M,2C,2Kを備えている。各感光ドラムの周囲には、その回転方向上流側から順に、1次帯電器7Y,7M,7C,7K、現像手段3Y,3M,3C,3Kが配置されて
いる。これら各感光ドラム、各1次帯電器、各現像手段等によりそれぞれ画像形成部として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のステーションが形成されている。
[Example 1]
Example 1 will be described below.
(Schematic configuration of image forming unit)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus of this embodiment has four electrophotographic photosensitive drums (hereinafter referred to as photosensitive drums) 2Y and 2M for yellow, magenta, cyan, and black as the image carriers arranged side by side. , 2C, 2K. Around each photosensitive drum,
1次帯電器へ高圧バイアスを供給する1次帯電高圧電源(不図示)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のステーション間で共通化されており、1次帯電器7Y,7M,7C,7Kに接続されている。現像高圧電源(不図示)は、各ステーションに独立に配置されており、現像手段3Y,3M,3C,3Kにそれぞれ接続されている。
ここで、各カートリッジの構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いては実質的に同じである。したがって、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために、図1において符号に与えた添字Y,M,C,Kを省略して、総括的に説明する。
A primary charging high-voltage power source (not shown) that supplies a high-voltage bias to the primary charger is shared between the yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) stations. The
Here, the configuration and operation of each cartridge are substantially the same except that the color of the toner used is different. Accordingly, in the following description, if no distinction is required, the subscripts Y, M, C, and K given to the reference numerals in FIG. 1 are omitted to indicate that the elements are provided for any color. The overall explanation is as follows.
感光ドラム2に対向した位置には、感光ドラム2の表面に形成されたトナー像(トナー画像)が1次転写される中間転写体(以下、中間転写ベルト)9が感光ドラム2に当接するように設けられている。中間転写ベルト9は、中間転写ベルト駆動ローラ12、2次転写対向ローラ13、中間転写ベルトテンションローラ15及び中間転写ベルト従動ローラ14により張架されている。
At a position facing the
本実施例では、中間転写ベルト9として、イオン導電剤を添加して体積抵抗率1010Ωcm程度に調整された厚さ100μmの無端状の樹脂ベルトを用いた。
ベルト材質は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用いたが、それ以外に、ポリエチレンナフタレート(PEN),ポリイミド、ポリカーボネート,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリアミド,ポリサルフォン,ポリアリレート,ポリエチレンテレフタレート,ポリエーテルサルフォン,熱可塑性ポリイミド等の樹脂材料や、これら樹脂材料の表面にアクリル等の樹脂硬化層を設けたものでもよい。
In this embodiment, as the
Polyvinylidene fluoride (PVDF) was used for the belt material, but other than that, polyethylene naphthalate (PEN), polyimide, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polyamide, polysulfone, polyarylate, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, heat A resin material such as plastic polyimide or a resin cured layer such as acrylic on the surface of these resin materials may be used.
中間転写ベルト駆動ローラ12は、外径24mmの中空のアルミ管に0.5mmの厚みでEPDMゴムを被覆し、電気抵抗105Ω以下のものを使用した。中間転写ベルト9は、中間転写ベルト駆動モータ28により回転駆動されることで移動可能に構成されている。中間転写ベルトテンションローラ15は中間転写ベルトテンションバネ16で一方向に付勢され、中間転写ベルト9に所定のテンションを付与している。中間転写ベルト9を挟んで(介して)感光ドラム2の対向位置には1次転写部材(転写部材)としての1次転写ブラシ4(4Y〜4K)が中間転写ベルト9に当接して、中間転写ベルト9との間で1次転写部(1次転写ニップ部)を形成するように配置されている。1次転写ブラシ4については後述する。
1次転写高圧電源(不図示)は、各1次転写ブラシ4に接続されており、各ステーションに1次転写バイアスが印加される構成となっている。
As the intermediate transfer
A primary transfer high-voltage power supply (not shown) is connected to each
中間転写ベルト9には、中間転写ベルト9上に付着したトナー(残留トナー)を除去するための中間転写ベルトクリーニングローラ18が配置され、中間転写ベルト9により従動回転している。
クリーニング高圧電源(不図示)は、中間転写ベルトクリーニングローラ18に接続されている。そして、クリーニング高圧電源は、画像形成時に用いる正極性(トナー帯電とは逆極性)の供給源と、中間転写ベルトクリーニングローラ18の清掃時に用いられる負極性の高圧供給源が重畳された構成となっている。
An intermediate transfer
A cleaning high-voltage power supply (not shown) is connected to the intermediate transfer
中間転写ベルト9を挟んで2次転写対向ローラ13に対向する位置には、2次転写ローラ20が配置されている。本実施例では、2次転写ローラ20として、SUS芯金に、厚
さ6mmの導電性発泡ゴムを被覆し、硬度30度(Asker−C 4.9N(500gf)荷重時)、外径18mm、電気抵抗値1×107Ωのローラを用いた。電気抵抗値は、外径30mmのアルミシリンダ上に、2次転写ローラ20を芯金(不図示)の両端に各5Nの圧力を加えた状態で当接且つ、従動回転させ、芯金に+1kVの直流電圧を印加し、流れる電流から求めた。
A
2次転写ローラ20は、不図示のバネで付勢され、中間転写ベルト9との間で2次転写部(2次転写ニップ部)を形成しており、中間転写ベルト9により従動回転している。
2次転写高圧電源(不図示)は、2次転写ローラ20に接続され、画像形成時に用いる正極性(トナー帯電とは逆極性)の供給源と、2次転写ローラ20の清掃時に用いられる負極性の高圧供給源が重畳された構成となっている。
The
A secondary transfer high-voltage power supply (not shown) is connected to the
(画像形成装置の動作)
以下に、本実施例の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
画像形成動作が開始されると、まずカセット30内の記録材Pは、給送ローラ31により給送された後、レジストローラ対33に搬送される。ここで、このときレジストローラ対33は、回転を停止しており、このレジストローラ対33のニップに記録材Pが突き当てられることにより、記録材Pの斜行が矯正される。
一方、この記録材Pの搬送動作に並行して、例えばイエローの感光ドラム2Yにおいては、まず感光ドラム2Yの表面が、1次帯電器7Yによって一様に負に帯電され、次に露光手段1により画像露光が行われる。これにより、感光ドラム2Yの表面には画像信号のイエロー画像成分に対応した静電潜像が形成される。
(Operation of image forming apparatus)
Hereinafter, an image forming operation of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment will be described.
When the image forming operation is started, the recording material P in the
On the other hand, in parallel with the conveying operation of the recording material P, for example, in the yellow
次に、現像手段3Yが感光ドラム2Yに当接し、上記静電潜像が、現像手段3Yにより負に帯電したイエロートナーを用いて現像され、イエロートナー像として可視化される。そして、このようにして得られたイエロートナー像は、1次転写バイアスが供給された1次転写ブラシ4Yにより、中間転写ベルト9上に1次転写される。
このような一連のトナー像形成動作は、他の感光ドラム2M,2C,2Kにおいても所定のタイミングをもって順次行われる。そして、各感光ドラム2上に形成された各色トナー像は、それぞれの1次転写部に高圧電源から供給された高圧バイアスによって形成される転写電界により、中間転写ベルト9上に順次重ねて1次転写される。
Next, the developing
Such a series of toner image forming operations are sequentially performed at a predetermined timing on the other
このように中間転写ベルト9上に重畳して転写された4色のトナー像は、中間転写ベルト9の回転(図1に示す矢印方向の回転)に伴い、2次転写部に移動される。
さらに、レジストローラ対33で斜行を矯正された記録材Pは、中間転写ベルト9上の画像とタイミングをとって2次転写部に送り出される。
この後、2次転写部において2次転写ローラ20により、中間転写ベルト9上の4色のトナー像は、記録材P上へ一括して2次転写される。
The four-color toner images transferred onto the
Further, the recording material P, whose skew has been corrected by the
Thereafter, the four-color toner images on the
このようにしてトナー像が転写された記録材Pが、定着器40により搬送され、加熱、加圧されることにより、記録材P上にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録材Pは、排出ローラ対41により排出トレイ42に排出される。
なお、2次転写が終了した中間転写ベルト9は、2次転写対向ローラ13近傍に設置された中間転写ベルトクリーニングローラ18によって表面に残留した転写残トナーが除去される。
The recording material P onto which the toner image has been transferred in this manner is conveyed by the fixing
The
(1次転写ブラシの仕様)
本実施例では、1次転写ブラシ4として、複数の導電性繊維が密に配列されたブラシ(ブラシ状の部材)を用いている。図2は、転写ブラシの構成を示す模式図(斜視図)である。
1次転写ブラシ4の短手方向(中間転写ベルト9の移動方向に平行な方向)の寸法Wは、W=4mmである。1次転写ブラシ4の長手方向(中間転写ベルト9の移動方向に垂直な方向(感光ドラム2の回転軸方向))の寸法Lは、L=230mmである。1次転写ブラシ4の長手方向のうち、導電性繊維が設けられているのは、M=228mmの領域内(起毛部)であり、1次転写ブラシ4の長手方向の両端部には、繊維が設けられていない部分(非起毛部)が1mmの幅で均等に設けられている。W=4mmとすることで、中間転写ベルト9との間に十分な幅のニップを形成することができ、M=228mmとすることでA4サイズの記録材に対しても十分な幅で画像形成を行うことができる。1次転写ブラシ4と中間転写ベルト9のニップについては後述する。
(Specification of primary transfer brush)
In this embodiment, a brush (brush-like member) in which a plurality of conductive fibers are densely arranged is used as the
The dimension W of the
なお、1次転写ブラシ4としては、パイル織物タイプ又は静電植毛タイプのものを使用することができる。パイル織物とは、ブラシ繊維となるパイル糸を、たて糸とよこ糸から成る基布の隙間に織り込んで作られたもので、これを導電性接着剤等によって基板上に接着することでブラシ部材が得られる。また、静電植毛とは、高圧静電界における静電吸引力を利用し、あらかじめ接着剤を塗布した基板上に短繊維を垂直に投錨させる方法であり、これによってもブラシ部材が得られる。
In addition, as the
導電性繊維としては、カーボン粉末を分散したナイロンやポリエステル等を材料としたものがあり、単糸繊度が2〜15dtex、直径が10〜40μm、乾強度が1〜3cN/dtexの範囲内のものを用いることができる。繊維の抵抗率ρfiberは、10〜108Ωcmの範囲内のものが好適である。抵抗率ρfiberは、次の方法により測定される。つまり、繊維50本をひと束とし、約1cmの間隔をもって束の表面に金属プローブを接触させる。そして、高抵抗計(Advantest社製R8340A)等を用い、印加電圧100Vの元で抵抗値Rfiberを実測し、下式により抵抗率ρfiberを算出する。
ρfiber=Rfiber×(繊維直径/2)2×3.14×50
Examples of the conductive fiber include those made of nylon, polyester or the like in which carbon powder is dispersed, and those having a single yarn fineness of 2 to 15 dtex, a diameter of 10 to 40 μm, and a dry strength of 1 to 3 cN / dtex. Can be used. The fiber resistivity ρfiber is preferably in the range of 10 to 10 8 Ωcm. The resistivity ρfiber is measured by the following method. That is, 50 fibers are made into one bundle, and a metal probe is brought into contact with the surface of the bundle at an interval of about 1 cm. Then, using a high resistance meter (R8340A manufactured by Advantest) or the like, the resistance value Rfiber is measured under an applied voltage of 100 V, and the resistivity ρfiber is calculated by the following equation.
ρfiber = Rfiber × (fiber diameter / 2) 2 × 3.14 × 50
また、導電性繊維は基布に対し垂直な方向(法線方向)に起毛している。未当接状態の1次転写ブラシ4において、繊維が基布面から伸び出ている方向のことを、起毛方向という。各繊維の基布を起点とした繊維長は1〜5mm、基板上における配列密度は5000〜50000本/cm2とすることができる。
なお、本実施例における1次転写ブラシ4としては、代表的特性を有するものとして、下記仕様のブラシを用いている。
1次転写ブラシの仕様
・部材タイプ:パイル織物
・材料:カーボン粉末を分散したナイロン繊維
・単糸繊度:7dtex
・繊維直径:28μm
・乾強度:1.6cN/dtex
・抵抗率:106Ωcm
・繊維長:2mm
・配列密度:10850本/cm2
Further, the conductive fiber is raised in a direction (normal direction) perpendicular to the base fabric. In the
As the
Primary transfer brush specifications / component type: pile fabric / material: carbon fiber dispersed nylon fiber / single yarn fineness: 7 dtex
・ Fiber diameter: 28μm
Dry strength: 1.6 cN / dtex
・ Resistivity: 10 6 Ωcm
・ Fiber length: 2mm
Array density: 10850 / cm 2
(1次転写ブラシのニップ構成)
以下に、本実施例の特徴である、1次転写ブラシ4の当接構成について説明する。図3は、本実施例の1次転写部の概略構成を示す断面図であり、図3では1次転写部における各部材とニップの位置関係を示している。各ステーションにおいて、1次転写部の構成は共通であるため、ここでは、1つのステーションにおけるニップ構成について説明する。
1次転写ブラシ4は、保持部材50上に、両面テープ51(日東電工株式会社製 両面接着テープ No.5000NS)により保持され、バネ52(付勢部材)による押圧力
(加圧力、5N)によって、中間転写ベルト9面の法線方向に付勢されている。保持部材50には、1次転写ブラシ4を保持部材50に保持固定するために、保持面としての貼り付け座面(以下、座面)50aが中間転写ベルト9に対向するように設けられており、座面50aで1次転写ブラシ4を中間転写ベルト9に押し付けるように構成されている。
(Nip configuration of primary transfer brush)
Hereinafter, the contact configuration of the
The
本実施例の特徴として、保持部材50上の座面50aは、中間転写ベルト9の移動方向で上流側を望むように、中間転写ベルト9面(1次転写ブラシ4が当接している中間転写ベルト9の領域(当接領域))に対してα度(deg)、傾斜している。以下、αを当接角と定義する。また、中間転写ベルト9の移動方向は、図3に示す矢印方向であり、以下、ベルト移動方向という。また、中間転写ベルト9面においては、感光ドラム2と当接する側の面が表面(外周面)であり、1次転写ブラシ4と当接する側の面が裏面(内周面)である。
このように、本実施例では、座面50aは、中間転写ベルト9との間隔が、ベルト移動方向の上流側ほど大きくなるように、中間転写ベルト9に対して傾斜しており、1次転写ブラシ4が中間転写ベルト9に対して斜めに(傾斜して)当接する構成となっている。また、図3に示すように、保持部材50がバネ52によって付勢される面50b(バネ52によって付勢される保持部材50の面50b)に対して、座面50aは傾斜している。
As a feature of this embodiment, the
As described above, in this embodiment, the
本実施例においては、感光ドラム2と中間転写ベルト9との間で形成されるニップ部(ニップ領域)に対して、ベルト移動方向の上流側及び下流側に、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との間で形成されるニップ部が存在している。すなわち、感光ドラム2、中間転写ベルト9、1次転写ブラシ4で構成される1次転写部は、以下の3つのニップ部に分類される。
(1)上流テンションニップ:ベルト移動方向上流側で、1次転写ブラシ4と中間転写ベルト9のみが接触している部分(図3に示すX部分)。
(2)物理ニップ:感光ドラム2と1次転写ブラシ4が、中間転写ベルト9を介して接触している部分(図3に示すY部分)。
(3)下流テンションニップ:ベルト移動方向下流側で、1次転写ブラシ4と中間転写ベルト9のみが接触している部分(図3に示すZ部分)。
In this embodiment, the
(1) Upstream tension nip: A portion where only the
(2) Physical nip: A portion where the
(3) Downstream tension nip: A portion where only the
上流テンションニップは、1次転写ブラシ4の位置ずれ、1次転写ブラシ4の毛倒れなどにより、物理ニップ幅が変動しないように設けられたニップ部である。このニップ幅が大き過ぎると、1次転写部の前(ベルト移動方向上流側)に電界(所謂、プレ転写電界)が形成されることが懸念される。このプレ転写電界が形成された場合には、感光ドラム2上の未転写トナーが中間転写ベルト9上に飛翔してしまう、所謂、飛び散りによる画像品質の低下が懸念される。このため物理ニップ幅が安定的に確保できる範囲で、上流テンションニップは極力狭くすることが望ましい。
本実施例ではニップ幅が1.0mmとなるように1次転写ブラシ4の位置を決定した。
The upstream tension nip is a nip portion that is provided so that the physical nip width does not fluctuate due to positional displacement of the
In this embodiment, the position of the
物理ニップは、実際に感光ドラム2上のトナーが中間転写ベルト9へ転写されるニップ部であり、1次転写に必要な最低ニップ幅及び最低面圧が確保出来るようにする必要がある。一方で、面圧が高過ぎると、感光ドラム2と中間転写ベルト9との間で発生する接線力増大による位置ずれが発生するため、転写性が確保出来る範囲で、面圧(転写圧)は極力低くすることが望ましい。
本実施例では、バネ52による押圧力(転写バネ圧)を5Nとし、この物理ニップ幅を約1.0mmとすることで、位置ずれ防止と転写性確保を両立させた。
The physical nip is a nip portion where the toner on the
In this embodiment, the pressing force (transfer spring pressure) by the
下流テンションニップは、物理ニップにおいて1次転写ブラシ4から中間転写ベルト9へ過剰に供給された電荷を、1次転写ブラシ4へと還流し、中間転写ベルト9を除電する役目を有している。
本実施例においては、下流テンションニップにおいて十分な除電効果が得られる2mmの下流テンションニップ幅を確保できるように、1次転写ブラシ4の貼り付け位置を決定した。
画像形成をする上で、各ニップの幅、及び、各ニップ内での部材間の接触抵抗を安定した状態に保つことは、安定した画像形成を行う上で非常に重要となる。
The downstream tension nip has a function of returning the charge excessively supplied from the
In this embodiment, the attachment position of the
In forming an image, maintaining the width of each nip and the contact resistance between members in each nip in a stable state is very important in forming a stable image.
(1次転写ブラシ部にかかる力と本実施例の効果について)
本実施例において、1次転写ブラシ4は、画像形成中に様々な方向から力を受けるものの、力の釣り合いにより、1次転写ブラシ4の位置ずれを最小限にとどめることが可能となる。これにより、各ニップ幅の変動、ニップ内の部材間の接触状態の変動を最小限に抑え、より安定した画像形成が可能となる。以下にその理由について、従来構成の転写ブラシと対比させて説明を行う。
(About the force applied to the primary transfer brush part and the effect of this embodiment)
In the present embodiment, the
図5は、画像形成中に1次転写ブラシ4と保持部材50の境界面となる座面50aに作用する力(ベクトル)を説明するための図である。図5では、画像形成中に座面50aに作用する力(ベクトル)をそれぞれ矢印で示している。
以下に、図5に示す力についてそれぞれ説明する。ここで、本実施例で発生する力(座面50aに作用する力)は、座面50aにおいて、物理ニップのうちベルト移動方向の中心に対応する点A(図5)に集中すると仮定した。
FIG. 5 is a diagram for explaining the force (vector) acting on the
Hereinafter, each of the forces shown in FIG. 5 will be described. Here, it is assumed that the force (force acting on the
Ff:中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との接線方向に働く摩擦力が点Aに作用する力であり、1次転写ブラシ4をベルト移動方向に動かす力(中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との接線方向の力)。
Fc:1次転写ブラシ4がFfの力を受けたときに発生する抗力であり、1次転写ブラシ4を両面テープの保持力で、保持部材50上に保持しようとする力(保持部材50の座面50aに平行な方向の力)。
N:保持部材50が1次転写ブラシ4を押す力(保持部材50の座面50aの法線方向の力)であり、実効的な転写圧に相当する。
Ft:転写バネ圧を受けて1次転写ブラシ4が保持部材50を押し返す力(保持部材50の座面50aの法線方向の力)であり、本実施例では転写バネ圧である5Nに相当する。
Ff: A frictional force acting in the tangential direction between the
Fc: A drag generated when the
N: The force by which the holding
Ft: a force (a force in the normal direction of the
上記した4つの力の間には、下記の釣り合い式が成り立つ。
保持部材50の座面50aの法線方向には式1の釣り合い式が成り立ち、
N=Ft+Ff・sinα ・・・(式1)
保持部材50の座面50aに平行な方向には式2の釣り合い式が成り立つ。
Fc=Ff・cosα ・・・(式2)
The following balance equation holds between the above four forces.
In the normal direction of the
N = Ft + Ff · sin α (Expression 1)
In the direction parallel to the
Fc = Ff · cos α (Formula 2)
ここで、図4は従来の1次転写部の概略構成を示す断面図である。また、図4に示す従来構成において画像形成中に、1次転写ブラシ4と保持部材50との境界面となる座面50aにかかる力を図6に示す。ここで、図4,6に示す構成部材においては、説明の便宜上、本実施例の構成部材と同じ符号を付している。
図6に示す力に関して、上記同様につり合い式を算出すると、下式が導き出される。
保持部材50の座面50aの法線方向には式3の釣り合い式が成り立ち、
N=Ft ・・・(式3)
保持部材50の座面50aに平行な方向には式4の釣り合い式が成り立つ。
Fc=Ff ・・・(式4)
Here, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional primary transfer unit. FIG. 6 shows the force applied to the
Regarding the force shown in FIG. 6, when the balance equation is calculated in the same manner as described above, the following equation is derived.
In the normal direction of the
N = Ft (Formula 3)
In the direction parallel to the
Fc = Ff (Formula 4)
両面テープの位置ずれ量K(無次元)は、両面テープを引く力F(座面50a(接着面)に平行な方向)と、両面テープ貼り付け部(座面50a)への垂直荷重Nから、以下の
関係となることが、本発明者らの検討で明らかになっている。
K∝(F/N)
1次転写ブラシ4は、保持部材50の座面50aに平行な方向の力(Fc)が大きいと、転写ブラシの位置ずれ量Kが大きくなり、保持部材50の座面50aの法線方向の力(N)が小さいと、転写ブラシの位置ずれ量Kが大きくなる。
本実施例において、1次転写ブラシ4の位置ずれ量Kを許容範囲(Kmax以下)とするための条件式は下式となる。
Kmax≧(Fc/N)=K ・・・(式5)
The double-sided tape misalignment amount K (dimensionless) is based on the force F for pulling the double-sided tape (in a direction parallel to the
K∝ (F / N)
When the force (Fc) in the direction parallel to the
In this embodiment, the conditional expression for setting the positional deviation amount K of the
Kmax ≧ (Fc / N) = K (Expression 5)
図7には、Ft(転写バネ圧)が5Nで、Ff(中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との接線方向に働く摩擦力が両面テープに作用する力)が1Nから6Nの範囲で変動した場合にKがどのように変化するかを、従来例と本実施例とを対比させて示す。
尚、図7中では、本実施例の当接角αは5deg,10deg及び15degの場合を想定して算出し、位置ずれ許容の限界であるKmax=0.8を合わせて記入した。
In FIG. 7, Ft (transfer spring pressure) is 5N, and Ff (force that the frictional force acting on the tangential direction between the
In FIG. 7, the contact angle α in this embodiment is calculated assuming 5 deg, 10 deg, and 15 deg, and Kmax = 0.8, which is the limit of allowable displacement, is entered.
図7からもわかるように、従来例においてはFfが4N以下であれば、1次転写ブラシ4の位置ずれ量Kは許容範囲(Kmax=0.8以下)となる。一方、本実施例(θ=15deg)では、1次転写ブラシ4の位置ずれ量Kに対する許容範囲が広く、Ffは5.3Nまでは位置ずれ許容範囲となる。
上記したように、本実施例では、従来例に対して、1次転写ブラシ4と中間転写ベルト9との間に大きな摩擦力が働いても、1次転写ブラシ4の位置ずれを抑えることが可能となり、結果として1次転写部(ニップ部)の安定性に対しても有利となっている。
As can be seen from FIG. 7, in the conventional example, if Ff is 4N or less, the positional deviation amount K of the
As described above, in this embodiment, even if a large frictional force is applied between the
以上、ニップにかかる力のつり合いから本実施例の効果について説明したが、その効果は以下のように換言することも可能である。
1次転写ブラシ4を中間転写ベルト9に対して斜めに当接させることにより、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との間に発生する摩擦力のベクトル成分に、1次転写ブラシ4を保持部材50側に押し付ける方向のベクトル成分を持たせることができる。このことにより、1次転写ブラシ4を保持する保持部材50の保持力を大きくすることができるので、保持部材50に保持された1次転写ブラシ4の剥がれ、位置ずれを防止することができる。したがって、1次転写ブラシ4と中間転写ベルト9との接触状態をより安定化させて、画像品質を向上させることが可能となる。
以上説明した通り、本実施例では製品寿命を通じて、より安定な画像形成が可能となる。
As described above, the effect of the present embodiment has been described from the balance of the forces applied to the nip. However, the effect can be restated as follows.
By bringing the
As described above, in this embodiment, more stable image formation is possible over the product life.
(下流テンションニップの接触状態の安定性と本実施例の効果について)
本実施例は、従来技術と比較して、各ニップ内での部材間の接触抵抗に関しても安定しており、より安定した画像形成が可能となっている。以下に、接触抵抗の安定性に関して従来技術と対比させながら説明する。
(About the stability of the contact state of the downstream tension nip and the effect of this embodiment)
In this embodiment, the contact resistance between members in each nip is more stable than in the prior art, and more stable image formation is possible. Hereinafter, the stability of the contact resistance will be described in comparison with the prior art.
本実施例の特徴は、上流テンションニップ及び物理ニップへの弊害を起こすことなく、下流テンションニップにおける中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との接触状態を安定化させるところにある。下流テンションニップでの接触抵抗が上がると、下流テンションニップでの除電効果が不十分となり、中間転写ベルト上の過剰電荷が蓄積することによる異常放電が発生し、画像品質が低下してしまうことが懸念される。
本実施例においては、図3に示す様に、下流テンションニップにおいて1次転写ブラシ4の導電性繊維が潰される(倒される、弾性変形する)ことにより、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4は安定的な接触抵抗を確保することが可能となる。つまり、本実施例においては、下流テンションニップにおいて、各繊維は、倒されることにより得られる繊維の曲げ弾性により、適正な接触圧を確保した状態で中間転写ベルト9に接触している。こ
こで、1次転写ブラシ4の繊維は、中間転写ベルト9に当接することで弾性変形しており、座面50aが中間転写ベルト9に対して傾斜していることで、繊維の弾性変形の度合は、ベルト移動方向の下流側の方が、上流側よりも大きくなっている。
The feature of this embodiment is that the contact state between the
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the
一方で、図4に示されるような従来技術においては、下流テンションニップで、1次転写ブラシ4を潰し安定した接触抵抗を確保しようとすると、上流テンションニップ及び物理ニップのニップ内の圧は高くなり、以下のような問題が発生することが懸念される。
・上流テンションニップの繊維の倒れにより上流テンションニップが拡大し、プレ転写電界の影響が増大することによる飛び散りの発生。
・物理ニップの接触圧が過剰に高くなり、中間転写ベルト9と感光ドラム2との摩擦力が増大することによる位置ずれの発生。
On the other hand, in the prior art as shown in FIG. 4, when the
・ The upstream tension nip expands due to the fall of the fibers in the upstream tension nip, and the influence of the pre-transfer electric field increases to cause scattering.
Misalignment due to excessive contact pressure at the physical nip and increased frictional force between the
このように、本実施例では、上流テンションニップ、物理ニップに過剰な圧を与えることなく、下流テンションニップの接触を安定させることが可能となる。
以上説明したように、本実施例においては、各ニップの幅、及び、各ニップ内での部材間の接触抵抗を、より安定した状態に保つことが可能となる。これにより、製品の寿命、使用環境を通して、より安定した画像形成が可能となる。
As described above, in this embodiment, it is possible to stabilize the contact of the downstream tension nip without applying excessive pressure to the upstream tension nip and the physical nip.
As described above, in this embodiment, the width of each nip and the contact resistance between members in each nip can be maintained in a more stable state. As a result, more stable image formation is possible throughout the product life and usage environment.
[実施例2]
以下に、実施例2について説明する。本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
本実施例においては、実施例1に対して1次転写部材の構成が異なっている。以下に、本実施例の1次転写部材について図8を用いて説明する。図8は、本実施例の1次転写部の概略構成を示す断面図である。
[Example 2]
Example 2 will be described below. In the present embodiment, constituent parts different from those in the first embodiment will be described, and description of constituent parts similar to those in the first embodiment will be omitted.
In this embodiment, the configuration of the primary transfer member is different from that of the first embodiment. Hereinafter, the primary transfer member of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the primary transfer portion of the present embodiment.
(1次転写部材の構成)
図8に示すように、本実施例の特徴となる1次転写部材としての1次転写ユニット81は、中間転写ベルト9を挟んで感光ドラム2と反対側に配置されている。
1次転写ユニット81は、1次転写ブラシ4、絶縁性PETシート82、1次転写部材支持体83、1次転写部材カバー84、弾性体85、弾性体支持体86、バネ52からなる。1次転写ブラシ4は、絶縁性PETシート82上に不図示の両面テープ(日東電工株式会社製 両面接着テープ No.5000NS)で保持されている。ここで、絶縁性PETシート82は、ベルト移動方向における一端が自由端で、他端が固定されているシート部材であり保持部材に相当する。また、弾性体85は押圧部材に相当する。
(Configuration of primary transfer member)
As shown in FIG. 8, a
The
絶縁性PETシート82のうち、ベルト移動方向上流側の端部は、固定端となるよう、1次転写部材支持体83と1次転写部材カバー84によって不図示の接着テープ及びビスを用いて締結され支持されている。そして、1次転写ブラシ4は、絶縁性PETシート82のうち、ベルト移動方向下流側の端部(一端側)に配置されている。また、1次転写ブラシ4は、中間転写ベルト9に対して感光ドラム2とは反対側から弾性体85によって中間転写ベルト9に向かう方向(矢印T方向)に押圧されるように配置され、中間転写ベルト9裏面に付勢されている。
The insulating
また、弾性体85は、絶縁性PETシート82と接触する接触面S(斜線部)を有し、接触面Sと接触する絶縁性PETシート82面の真裏の面となる1次転写ブラシ取り付け面(保持面)は、ベルト移動方向で上流側を望むように傾いている。
本実施例において、絶縁性PETシート82面の1次転写ブラシ取り付け面は湾曲しているが、接触面S(斜線部)内における全ての面において、上述のようにベルト移動方向で上流側を望むように傾いている。
The
In this embodiment, the primary transfer brush mounting surface of the insulating
また、1次転写部材支持体83には、1次転写ユニット81のベルト移動方向下流側の位置を決定する位置決め部88が設けられている。
また、弾性体支持体86によって支持されている弾性体85は、1次転写ブラシ4と感光ドラム2との間において、特に1次転写ブラシ4の長手方向に対する均一なニップ部を形成可能とするために配置されている。
弾性体85は、弾性体支持体86の裏面に配置された押圧バネ87からの押圧力を受けることによって、より好適な転写性を実現している。
The primary
Further, the
The
本実施例の弾性体85は、ウレタンの発泡スポンジ状の弾性部材であって、肉厚3mm、幅4mmの略直方体形状で、アスカーC硬度1kg荷重で18°のものを用いている。なお、本実施例では、ウレタンの発泡スポンジを用いたが、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、エピクロルヒドリン系ゴム等のゴム材料を用いてもよいし、ソリッドタイプの弾性ゴム材料を用いてもよい。さらには、弾性力を有するのであればゴム材料に限定する必要はなく、樹脂やエラストマ等の材料を弾性体85として用いる場合であっても、同様の効果を発揮することが可能である。
The
(本実施例で得られる効果についての説明)
以上説明したように、本実施例においては、1次転写ブラシ4が取付けられた絶縁性PETシート82面は、ベルト移動方向で上流側が望める方向に傾斜している。このため、本実施例においても、従来技術と比較して、各ニップ内での部材間の接触抵抗に関しても安定しており、安定した画像形成が可能となっている。また、本実施例においても、実施例1と同様に、1次転写ブラシ4は、画像形成中に様々な方向から力を受けるものの、力の釣り合いにより、1次転写ブラシ4の位置ずれを最小限にとどめることが可能となる。これにより、各ニップ幅の変動、ニップ内の部材間の接触状態の変動を最小限に抑え、より安定した画像形成が可能となる。
(Explanation about the effect obtained in the present embodiment)
As described above, in this embodiment, the surface of the insulating
[実施例3]
以下に、実施例3について説明する。本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
本実施例においては、実施例1に対して保持部材の構成が異なっている。以下に、本実施例の保持部材について図9を用いて説明する。図9は、本実施例の1次転写部の概略構成を示す断面図である。
[Example 3]
Example 3 will be described below. In the present embodiment, constituent parts different from those in the first embodiment will be described, and description of constituent parts similar to those in the first embodiment will be omitted.
In the present embodiment, the configuration of the holding member is different from that in the first embodiment. Hereinafter, the holding member of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the primary transfer portion of the present embodiment.
(1次転写部材の構成)
本実施例においては、1次転写部材に揺動加圧方式を採用している。
1次転写ブラシ4は、実施例1同様、両面テープ51(日東電工株式会社製 両面接着テープ No.5000NS)を用いて保持部材50に保持されている。
そして、本実施例の保持部材50は、揺動中心(揺動軸)55を中心に揺動可能な構成となっている。
(Configuration of primary transfer member)
In this embodiment, a swinging pressure method is adopted for the primary transfer member.
As in Example 1, the
The holding
本実施例においては、揺動中心55を、中間転写ベルト9裏面側で且つ、ベルト移動方向で1次転写ブラシ4よりも上流側に配置した。
そして、揺動中心55とニップ中心(図9に示す点B)を結ぶ面(図9では直線)と、中間転写ベルト9面(1次転写ブラシ4が当接している中間転写ベルト9の領域(当接領域))とが成す角(揺動角β)を20°になるように、揺動中心55の位置を決定した。ここで、ニップ中心(図9に示す点B)とは、1次転写ブラシ4が当接する中間転写ベルト9の当接領域のうち、中間転写ベルト9を介して感光ドラム2と1次転写ブラシ4との間で形成されたニップ部(物理ニップ)におけるベルト移動方向の中心位置をいう。
In this embodiment, the
Then, a surface (straight line in FIG. 9) connecting the
保持部材50の裏側にはバネ52が配置されており、バネ52により1次転写ブラシ4を中間転写ベルト9裏面側に付勢するような構成となっている。
中間転写ベルト9に対して当接状態にある1次転写ブラシ4が貼り付けられる、保持部材50上の座面50aは、実施例1と同様に、ベルト移動方向で上流側を望むように傾斜している。本実施例においても、1次転写ブラシ4が中間転写ベルト9に対して斜めに当接する構成となっている(当接角αとなるように構成されている)。
本実施例においても、1次転写ブラシ4を斜めに当接させることにより、1次転写ブラシ4の位置ずれは許容範囲となると共に、下流テンションニップの接触抵抗を安定化することが可能となる。これにより、実施例1と同様に、より安定な画像形成が可能となる。
A
The
In the present embodiment as well, by causing the
ここで、本実施例においては、揺動中心55を、中間転写ベルト9裏面側で且つ、ベルト移動方向で1次転写ブラシ4よりも上流側に配置している。しかしながら、揺動中心55の位置はこれに限るものではなく、中間転写ベルト9表面側で且つ、ベルト移動方向で1次転写ブラシ4よりも下流側に配置してもよい。
このように構成することで、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との間に摩擦力が発生した場合、1次転写ブラシ4が、揺動中心55を中心として中間転写ベルト9から離れる方向に揺動するようになる。これにより、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との間に発生した摩擦力を受けて転写圧を軽減させることができるので、摩擦力の発生による1次転写ブラシ4の位置ずれを抑えることが可能となる。
ここで、揺動中心55が、中間転写ベルト9裏面側で且つ、ベルト移動方向で1次転写ブラシ4よりも下流側に配置される場合には、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との間に摩擦力が発生した場合、1次転写ブラシ4は次のように揺動するようになる。すなわち、1次転写ブラシ4は、揺動中心55を中心として中間転写ベルト9に食い込む方向に揺動するようになる。このような場合には、実効的な転写圧が増大してしまうことが懸念される。揺動中心55が、中間転写ベルト9表面側で且つ、ベルト移動方向で1次転写ブラシ4よりも上流側に配置される場合も同様である。
Here, in this embodiment, the
With this configuration, when a frictional force is generated between the
Here, when the
(中間転写ベルトと1次転写ブラシ間の力)
図10に、本実施例において画像形成中に、中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との境界面にかかる力(ベクトル)を示し、以下に、その力についての説明を行う。ここで、本実施例で発生する力(前記境界面に作用する力)は、物理ニップにおいてベルト移動方向の中心となる点Bに集中すると仮定した。本実施例では、力を表す符号として、説明の便宜上、実施例1同様の符号Ff、Fc、N、Ftを用いるが、これらの力について、より詳しく説明すると、以下のようになる。
Ff:中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との接線方向に働く摩擦力が点Bに作用する力(中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との接線方向の力)。
Fc:1次転写ブラシ4がFfの力を受けたときに発生する抗力であり、点Bから揺動中心55方向に働く力(揺動軸方向の力)。
N:中間転写ベルト9と1次転写ブラシ4との間にかかる垂直抗力(中間転写ベルト9面の法線方向(ベルト移動方向に対して直交(垂直)方向)の力)で、実効的な転写圧に相当する。
Ft:転写バネ圧を受けて1次転写ブラシ4が中間転写ベルト9を押す力(保持部材50の座面50aの法線方向の力)であり、本実施例では転写バネ圧である5Nに相当する。
(Force between intermediate transfer belt and primary transfer brush)
FIG. 10 shows the force (vector) applied to the boundary surface between the
Ff: force that a frictional force acting in the tangential direction between the
Fc: A drag force generated when the
N: Effective in the vertical drag (force in the normal direction of the surface of the intermediate transfer belt 9 (direction perpendicular to the belt movement direction)) applied between the
Ft: force that the
図示したベクトルは、ベルト移動方向には式6、中間転写ベルト9面の法線方向には式7の釣り合い式が成り立つ。また、1次転写ブラシと中間転写ベルト間にかかる摩擦力Ffは、摩擦係数μと垂直抗力との積で表せられるものとする(式8参照)。
Fc・cosβ+Ft・sinα=Ff ・・・(式6)
Ft・cosα=N+Fc・sinβ ・・・(式7)
μ・N=Ff ・・・(式8)
上式をNについて解くと、下式(式9)のようになる。
In the illustrated vector, a balanced expression of Expression 6 is established in the belt moving direction, and Expression 7 is satisfied in the normal direction of the surface of the
Fc · cos β + Ft · sin α = Ff (Formula 6)
Ft · cos α = N + Fc · sin β (Expression 7)
μ · N = Ff (Equation 8)
When the above equation is solved for N, the following equation (Equation 9) is obtained.
・・・(式9)
... (Formula 9)
(本実施例の特有の効果)
当接角α及び揺動角βの製造公差バラツキ等により、実効的な転写圧であるNは変動する。この変動を抑えることにより、ニップ幅及びニップ内の接触抵抗が安定し、より安定した画像形成が可能となる。
その変動量を抑える事は、式9の分子項である
Ft・(sinα・sinβ+cosα・cosβ)
のα及びβに対するバラツキを抑えることと同義である。Ftは、α及びβからは独立であるため、以下の関数をα及びβについて解く。
f(α,β)=sinα・sinβ+cosα・cosβ
(Special effects of this embodiment)
The effective transfer pressure N varies depending on the manufacturing tolerance variation of the contact angle α and the swing angle β. By suppressing this variation, the nip width and the contact resistance in the nip are stabilized, and more stable image formation is possible.
To suppress the fluctuation amount, Ft · (sin α · sin β + cos α · cos β), which is the molecular term of
It is synonymous with suppressing variation with respect to α and β. Since Ft is independent of α and β, the following function is solved for α and β.
f (α, β) = sin α · sin β + cos α · cos β
図11に、当接角α及び揺動角βが0degから30degの範囲で、f(α,β)がどのように変化するかを示す。
図11からも分かるように、
sinα・sinβ+cosα・cosβ
は、α=βの時に最大値である1となる関数として表現することが可能であり、α=βとなる周辺領域が、α及びβの変動に対して最も鈍感、換言すれば、安定する領域になる。
FIG. 11 shows how f (α, β) changes when the contact angle α and the swing angle β are in the range of 0 deg to 30 deg.
As can be seen from FIG.
sinα · sinβ + cosα · cosβ
Can be expressed as a function that has a maximum value of 1 when α = β, and the peripheral region where α = β is most insensitive to variations in α and β, in other words, is stable. Become an area.
つまり、当接角αと揺動角βを略同じとすることにより、より安定した転写圧が得られると言える。例えば、当接角αと揺動角βを共に10degにすることにより、更に安定した転写圧が得られることが本発明者らの検討で確認されている。
以上説明した力学的な釣り合い式から、本実施例では、当接角α及び揺動角βを略同じとすることにより、更なる転写圧の安定化が可能となる。これにより、各ニップ幅及び各ニップ内での部材抵抗を、安定化することが可能となり、より安定した画像形成が可能となる。
That is, it can be said that a more stable transfer pressure can be obtained by making the contact angle α and the swing angle β substantially the same. For example, it has been confirmed by the present inventors that a more stable transfer pressure can be obtained by setting both the contact angle α and the swing angle β to 10 deg.
From the above-described dynamic balance equation, in the present embodiment, the transfer pressure can be further stabilized by making the contact angle α and the swing angle β substantially the same. Thereby, each nip width and member resistance in each nip can be stabilized, and more stable image formation can be achieved.
以上説明した通り、本実施例においては、転写ブラシを斜めに当接することにより、転写ブラシの位置ずれは許容レベルとなると共に、下流テンションニップの接触抵抗を安定化することが可能となる。さらに、転写部材を揺動加圧方式とし、且つ、当接角と揺動角を略同じとすることにより、転写圧はさらに安定化して、製品の寿命を通してより安定した画像形成が可能となる。 As described above, in this embodiment, when the transfer brush is in contact with the slant, the displacement of the transfer brush becomes an allowable level and the contact resistance of the downstream tension nip can be stabilized. Furthermore, by adopting the swinging pressure method for the transfer member and making the contact angle and swing angle substantially the same, the transfer pressure is further stabilized, and more stable image formation can be achieved throughout the life of the product. .
上述した実施例1〜3においては、中間転写方式の画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。すなわち、本発明は、ベルトとして中間転写ベルト9の代わりに記録材を担持搬送する搬送ベルトを備えた直接転写方式の画像形成装置にも好適に適用できる。直接転写方式の画像形成装置では、各画像形成部へと搬送ベルトにて搬送(担持搬送)される記録材に対して、それぞれ感光ドラムの表面に形成されたトナー像が順次直接転写されてカラー画像が形成される。斯かる画像形成装置は周知であるので、これ以上の説明は省略する。また、本発明は、モノカラーの画像形成装置においても好適に適用することができる。
In the first to third embodiments, the intermediate transfer type image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can also be suitably applied to a direct transfer type image forming apparatus provided with a conveyance belt for carrying and conveying a recording material instead of the
2…感光ドラム、4…1次転写ブラシ、9…中間転写ベルト、50…保持部材、50a…座面 2 ... photosensitive drum, 4 ... primary transfer brush, 9 ... intermediate transfer belt, 50 ... holding member, 50a ... seat surface
Claims (10)
前記像担持体に当接するように設けられた移動可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で、前記ベルトに当接するように配置された転写部材と、
前記ベルトに対向するように設けられた保持面を有し、前記保持面で前記転写部材を前記ベルトに押し付けるように保持する保持部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記保持部材は揺動軸を中心として揺動可能に配置され、
前記揺動軸が、前記ベルトのうち前記転写部材が当接する面に対向する位置であって、前記転写部材よりも前記移動方向の上流側の位置に配置され、
前記保持面は、前記ベルトとの間隔が、前記ベルトの移動方向の上流側ほど大きくなるように、前記ベルトに対して傾斜していることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A movable belt provided to contact the image carrier;
A transfer member arranged to contact the belt at a position facing the image carrier via the belt;
A holding member provided to face the belt, and holding the transfer member against the belt by the holding surface;
In an image forming apparatus comprising:
The holding member is disposed so as to be swingable about a swing shaft,
The swing shaft is located at a position facing the surface of the belt where the transfer member abuts, and at a position upstream of the transfer member in the movement direction,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the holding surface is inclined with respect to the belt so that an interval between the holding surface and the belt increases toward an upstream side in a moving direction of the belt.
前記像担持体に当接するように設けられた移動可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で、前記ベルトに当接するように配置された転写部材と、
前記ベルトに対向するように設けられた保持面を有し、前記保持面で前記転写部材を前記ベルトに押し付けるように保持する保持部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記保持部材は揺動軸を中心として揺動可能に配置され、
前記揺動軸が、前記ベルトのうち前記像担持体が当接する面に対向する位置であって、前記転写部材よりも前記移動方向の下流側の位置に配置され、
前記保持面は、前記ベルトとの間隔が、前記ベルトの移動方向の上流側ほど大きくなるように、前記ベルトに対して傾斜していることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A movable belt provided to contact the image carrier;
A transfer member arranged to contact the belt at a position facing the image carrier via the belt;
A holding member provided to face the belt, and holding the transfer member against the belt by the holding surface;
In an image forming apparatus comprising:
The holding member is disposed so as to be swingable about a swing shaft,
The swing shaft is disposed at a position facing the surface of the belt on which the image carrier abuts, and at a position downstream of the transfer member in the moving direction ;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the holding surface is inclined with respect to the belt so that an interval between the holding surface and the belt increases toward an upstream side in a moving direction of the belt.
前記当接領域のうち、前記ベルトを介して前記転写部材と前記像担持体との間に形成され
たニップ部の前記移動方向の中心位置と前記揺動軸とを通る面と、前記当接領域との成す角βの大きさと略同じであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The size of the angle α formed between the contact area of the belt with which the transfer member is in contact and the holding surface is
Of the contact area, a surface passing through the center position in the moving direction of the nip portion formed between the transfer member and the image carrier via the belt and the swing shaft, and the contact The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the image forming apparatus has substantially the same angle β with the region.
前記像担持体に当接するように設けられた移動可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で、前記ベルトに当接するように配置された転写部材と、
前記ベルトに対向するように設けられた保持面を有し、前記保持面で前記転写部材を前記ベルトに押し付けるように保持する保持部材と、
を備えた画像形成装置において、
前記保持部材は、前記移動方向における一端が自由端で、他端が固定されているシート部材であり、前記保持面は、前記ベルトとの間隔が、前記ベルトの移動方向の上流側ほど大きくなるように、前記ベルトに対して傾斜し、
前記転写部材は、前記保持部材のうち前記一端側に配置され、
前記保持部材を押圧することで、前記保持部材を介して前記転写部材をベルトに押し付ける押圧部材が設けられていることを特徴する画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A movable belt provided to contact the image carrier;
A transfer member arranged to contact the belt at a position facing the image carrier via the belt;
A holding member provided to face the belt, and holding the transfer member against the belt by the holding surface;
In an image forming apparatus comprising:
The holding member is a sheet member in which one end in the moving direction is a free end and the other end is fixed, and the holding surface has a larger distance from the belt toward the upstream side in the moving direction of the belt. Inclining with respect to the belt,
The transfer member is disposed on the one end side of the holding member,
The holding member by pressing a possible images forming device you said pressing member for pressing the belt the transfer member via the holding member.
前記導電性繊維の弾性変形の度合は、前記移動方向の下流側の方が、上流側よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 The conductive fiber is elastically deformed by contacting the belt,
The image forming apparatus according to claim 6 , wherein the degree of elastic deformation of the conductive fibers is greater on the downstream side in the moving direction than on the upstream side.
前記像担持体に当接するように設けられた移動可能なベルトと、
前記ベルトを介して前記像担持体と対向する位置で前記ベルトに当接するように配置された転写部材と、
前記ベルトに対向するように設けられた保持面を有し、前記保持面で前記転写部材を前記ベルトに押し付けるように保持する保持部材と、
前記保持部材を前記ベルトに向かって付勢する付勢部材と、
を有する画像形成装置において、
前記転写部材は、基布と、前記基布に支持される複数の導電性繊維を有するブラシ状の部材であり、
前記保持部材が前記付勢部材によって付勢される面に対して、前記保持面は傾斜していることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A movable belt provided to contact the image carrier;
A transfer member arranged to contact the belt at a position facing the image carrier via the belt;
A holding member provided to face the belt, and holding the transfer member against the belt by the holding surface;
A biasing member that biases the holding member toward the belt;
In an image forming apparatus having
The transfer member is a brush-like member having a base fabric and a plurality of conductive fibers supported by the base fabric,
The image forming apparatus, wherein the holding surface is inclined with respect to a surface on which the holding member is urged by the urging member.
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