JP2025169727A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンター、複写機、ファクシミリ装置、複合機などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to image forming devices such as printers, copiers, facsimile machines, and multifunction devices that use electrophotographic or electrostatic recording methods.
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置において、トナー像を担持して回転する無端状のベルトを用いるものがある。例えば、中間転写方式の画像形成装置では、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルトに、1次転写部で感光体からトナー像が1次転写される。そして、中間転写ベルトに1次転写されたトナー像は、2次転写ローラに印加された転写電圧により2次転写ニップにおいて記録材に転写される。 Conventionally, some electrophotographic image forming devices use an endless belt that rotates while carrying a toner image. For example, in an intermediate transfer image forming device, a toner image is primarily transferred from a photosensitive element to an intermediate transfer belt, an intermediate transfer member made of an endless belt, at a primary transfer unit. The toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt is then transferred to a recording material at a secondary transfer nip by a transfer voltage applied to a secondary transfer roller.
このような中間転写ベルトを用いる画像形成装置において、2次転写ニップの直前に形成された放電領域において記録材と中間転写ベルトの間で異常放電が生じ、異常放電部のトナー像が転写されずに欠けてしまう画像弊害(白抜け)が発生するという問題があった。 In image forming devices using such intermediate transfer belts, abnormal discharge occurs between the recording material and the intermediate transfer belt in the discharge area formed immediately before the secondary transfer nip, causing image defects (blank areas) where the toner image in the abnormally discharged area is not transferred and is missing.
この画像弊害を抑制する方法として、グランドに接地した除電部を2次転写部の直前の2次転写ローラ表面に接触させ、2次転写ローラ表面の電位を下げることで放電領域の電界を弱める構成が提案されている(特許文献1)。また、特許文献1にも記載されているように、記録材を安定して記録材を転写ニップへと導くための案内手段としての搬送ガイドが転写ニップの前に配置される構成がある。このような搬送ガイドは、電気的にグランドに接地されていない場合には、低湿環境で記録材との摩擦による帯電電位が生じ、該電位が転写効率を妨げるように作用することがある。そのため、搬送ガイドを接地することで帯電された電荷を逃がすようにする構成が一般的である。ただし、搬送ガイドが抵抗を介すことなく直接接地すると、吸湿して抵抗が低くなった記録材にトナー像を転写する際に、記録材を伝って搬送ガイドへと転写電流が流出して転写抜けとなってしまうことがある。この転写抜けを抑制する方法として、特許文献2に示されているように、搬送ガイドを高抵抗の抵抗素子を介して接地することでこの転写電流の流出を抑制する構成が提案されている。 One proposed method for suppressing this image degradation is to contact a grounded charge removal unit with the surface of the secondary transfer roller immediately prior to the secondary transfer unit, thereby lowering the potential on the surface of the secondary transfer roller and weakening the electric field in the discharge area (Patent Document 1). Patent Document 1 also describes a configuration in which a transport guide is placed before the transfer nip as a guide means for stably guiding the recording material to the transfer nip. If such a transport guide is not electrically grounded, friction with the recording material in a low-humidity environment can generate a charged potential, which can interfere with transfer efficiency. For this reason, a common configuration is to ground the transport guide to allow the charged potential to escape. However, if the transport guide is grounded directly without a resistor, when a toner image is transferred to a recording material whose resistance has decreased due to moisture absorption, transfer current may flow through the recording material to the transport guide, resulting in transfer defects. Patent Document 2 proposes a method for suppressing transfer defects by grounding the transport guide through a high-resistance resistor element, thereby suppressing the outflow of transfer current.
しかしながら、引用文献1、引用文献2の構成において、以下のような課題があった。特に、搬送ガイドと除電部をそれぞれ別の導通経路で接地すると、転写前の限られたスペースに導通経路そのものの構成や導通経路と搬送ガイドや制御電極を電気的に接続するための構成を必要とし、画像形成装置の大型化を招くという問題がある。 However, the configurations described in Cited Documents 1 and 2 have the following problems. In particular, if the conveyance guide and the static eliminator are grounded via separate conductive paths, the limited space before transfer requires the construction of the conductive path itself and a structure for electrically connecting the conductive path to the conveyance guide and control electrode, which results in an increase in the size of the image forming apparatus.
本出願に係る発明の目的は、このような問題点に鑑みなされたもので、画像形成装置の小型化と転写性を両立する画像形成装置を提供することにある。 The purpose of the invention of this application is to address these problems and provide an image forming apparatus that is both compact and has good transferability.
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面と当接して転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記像担持体の表面に供給されたトナーを記録材に転写する回転可能な転写部材と、前記転写部材の回転方向において前記転写ニップ部の上流側かつ、前記記録材の移動方向において前記転写ニップ部の上流側の前記転写部材の表面と対向する対向部において前記転写部材の表面を除電する除電部材と、トナーが転写される記録材の面とは逆の面と接触することで記録材の前記転写ニップ部への搬送をガイドするガイド部材と、前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加部と、を有し、前記ガイド部材と前記除電部材と、は、同一の電流抑制回路を介して接地されており、前記除電部材は、前記転写部材に前記転写電圧が印加された状態で、前記対向部において前記転写部材の表面を除電することを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention comprises an image carrier; a rotatable transfer member that contacts the surface of the image carrier to form a transfer nip and transfers toner supplied to the surface of the image carrier at the transfer nip to a recording material; a discharge member that discharges the surface of the transfer member at an opposing portion that is upstream of the transfer nip in the rotation direction of the transfer member and faces the surface of the transfer member upstream of the transfer nip in the direction of movement of the recording material; a guide member that contacts the surface of the recording material opposite to the surface to which the toner is transferred to guide the recording material as it is transported to the transfer nip; and a transfer voltage application unit that applies a transfer voltage to the transfer member. The guide member and the discharge member are grounded via the same current suppression circuit, and the discharge member discharges the surface of the transfer member at the opposing portion while the transfer voltage is applied to the transfer member.
本発明によれば、画像形成装置の小型化と転写性を両立することができる。 This invention makes it possible to achieve both compactness and transferability in image forming devices.
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。 The following describes in detail exemplary embodiments of the present invention with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in these embodiments may be modified as appropriate depending on the configuration and various conditions of the device to which the invention is applied, and the scope of the present invention is not intended to be limited to the following embodiments.
[実施例1]
<画像形成装置の全体的な構成及び動作>
図1に示す本実施例に係る画像形成装置500は、像担持体としての中間転写体を用いたタンデム型フルカラー画像形成装置であり、同図はその概略構成を示す断面図である。
[Example 1]
<Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus>
The image forming apparatus 500 according to this embodiment shown in FIG. 1 is a tandem type full-color image forming apparatus that uses an intermediate transfer member as an image carrier, and the figure is a cross-sectional view showing the schematic configuration thereof.
実施例1の画像形成装置500において、4個の画像形成部、すなわちイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナー像をそれぞれ形成する画像形成部1a、1b、1c、1dを上流から下流に並べて配置している。これらの4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置(並設)されている。4つの画像形成部は、イエロー色の画像を形成する画像形成部1a、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1b、シアン色の画像を形成する画像形成部1c、及び、ブラック色の画像を形成する画像形成部1dである。画像形成装置500が設置された状態において、画像形成部1a、1b、1c、1dの重力方向の下方には、ローラ12、13に掛け渡された中間転写体である中間転写ベルト8が配設されている。 In the image forming apparatus 500 of Example 1, four image forming units, namely, image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d, which form toner images of the colors yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk), respectively, are arranged from upstream to downstream. These four image forming units are arranged in a row (side by side) at regular intervals. The four image forming units are image forming unit 1a, which forms yellow images, image forming unit 1b, which forms magenta images, image forming unit 1c, which forms cyan images, and image forming unit 1d, which forms black images. When the image forming apparatus 500 is installed, an intermediate transfer belt 8, which is an intermediate transfer body stretched over rollers 12 and 13, is disposed below the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d in the direction of gravity.
各画像形成部1a、1b、1c、1dには、それぞれ像担持体としての感光ドラム2a、2b、2c、2dが配置されている。感光ドラム2a、2b、2c、2dは、本実施例では負帯電の有機感光体でアルミニウム等のドラム基体上に感光層を有しており、駆動装置としての駆動部160(図8)によって所定のプロセススピードで回転駆動される。本実施例のプロセス速度は100mm/secとした。 Each image forming unit 1a, 1b, 1c, and 1d is provided with a photosensitive drum 2a, 2b, 2c, and 2d, respectively, as an image carrier. In this embodiment, the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d are negatively charged organic photosensitive bodies having a photosensitive layer on a drum substrate made of aluminum or the like, and are driven to rotate at a predetermined process speed by a drive unit 160 (Figure 8) as a drive device. The process speed in this embodiment was set to 100 mm/sec.
像担持体としての各感光ドラム2a、2b、2c、2dの周囲には、帯電部材である帯電ローラ3a、3b、3c、3d、現像部材、現像剤担持体である現像ローラ4a、4b、4c、4dを有する現像装置5a、5b、5c、5dがそれぞれ配置されている。現像装置5a、5b、5c、5dの内部には、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)に対応するトナー90a、90b、90c、90dが収容されている。トナー90a、90b、90c、90dとしては、非磁性一成分の重合トナーで帯電量-20~-50μC/mgのものを使用した。トナー90a、90b、90c、90dの正規帯電極性をマイナスである負(ネガ)極性としている。なお、この画像形成装置500は反転現像方式を採用している。さらに、各感光ドラム2a、2b、2c、2dの周囲には、清掃部材としてのクリーニングブレード7a、7b、7c、7dを有するクリーニング装置6a、6b、6c、6dがそれぞれ設置されている。クリーニングブレード7a、7b、7c、7dで感光ドラム2a、2b、2c、2dの表面に残存したトナーや紙粉、填料などの異物を掻き取り、クリーニング装置6a、6b、6c、6dの内部に収容する。さらに、各感光ドラム2a、2b、2c、2dの重力方向の上方には、露光装置9a、9b、9c、9dがそれぞれ設置されている。 Developing devices 5a, 5b, 5c, and 5d are arranged around each photosensitive drum 2a, 2b, 2c, and 2d, which serves as an image carrier. These devices include charging rollers 3a, 3b, 3c, and 3d, which serve as charging members, and developing rollers 4a, 4b, 4c, and 4d, which serve as developing members and developer carriers. Developing devices 5a, 5b, 5c, and 5d contain toners 90a, 90b, 90c, and 90d, respectively, corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). Toners 90a, 90b, 90c, and 90d are non-magnetic, single-component polymerized toners with a charge of -20 to -50 μC/mg. The normal charge polarity of toners 90a, 90b, 90c, and 90d is negative. This image forming device 500 employs a reversal development system. Additionally, cleaning devices 6a, 6b, 6c, and 6d having cleaning blades 7a, 7b, 7c, and 7d as cleaning members are installed around each photosensitive drum 2a, 2b, 2c, and 2d. The cleaning blades 7a, 7b, 7c, and 7d scrape off foreign matter such as toner, paper dust, and fillers remaining on the surfaces of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d, and collect them inside the cleaning devices 6a, 6b, 6c, and 6d. Furthermore, exposure devices 9a, 9b, 9c, and 9d are installed above each photosensitive drum 2a, 2b, 2c, and 2d in the direction of gravity.
ここで、各画像形成部1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実質的に同じである。従って、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中符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して総括的に説明する。また、本実施例では、4つの画像形成部1について説明するが、これに限るものではなく、画像形成部1は複数設けられるものであればよい。また、後述するが、単一の画像形成部1を有するモノクロプリンタにも対応可能である。 The configuration and operation of each image forming unit 1 are essentially the same, except for the different colors of toner used. Therefore, unless a distinction is required in the following explanation, the suffixes a, b, c, and d added to the reference numerals in Figure 1 will be omitted to indicate that the element is provided for one of the colors, and the explanation will be general. Also, in this embodiment, four image forming units 1 will be described, but this is not limited to this, and multiple image forming units 1 may be provided. Furthermore, as will be described later, it is also possible to use a monochrome printer with a single image forming unit 1.
各画像形成部1a、1b、1c、1dの対向する位置には、中間転写体として、回転可能な無端状の中間転写ベルト8が設置される。そして、中間転写ベルト8の表面上に感光ドラム2a、2b、2c、2dの表面に形成されたトナー像を転写させるための1次転写ローラ41a、41b、41c、41dが配置されている。中間転写ベルト8は、張架部材としての、中間転写ベルト8の駆動の役割を兼ねた2次転写対向ローラ12、テンションローラ13によって張架されている。モータとしての駆動部160が接続された2次転写対向ローラ12の駆動によって、中間転写ベルト8は、図1に示す矢印Z方向(図1では反時計方向)に回転(移動)される。図1に示すように、この中間転写ベルト8の回転方向に沿って、4つの画像形成部1、4つの1次転写ローラ41が並設されている。以下、中間転写ベルト8の回転方向を中間転写ベルト8の周方向とする。中間転写ベルト8の厚さは、薄すぎるとベルト強度が弱くなってしまい、厚すぎると弾性が無くなり曲がりにくくなってしまう為、50μm~200μmの厚さが好ましい。また、厚みは中間転写ベルト8の静電容量に関わってくる。薄すぎると静電容量が大きくなり、帯電しやすい。本実施形態では、これを鑑みて中間転写ベルト8の厚さを80μmとした。中間転写ベルト8の材質は一般的にPI、PET、PEN、PVDFなどが用いられるが、強度の観点でPIを用いた。中間転写ベルト8は所望の電気抵抗となるように導電剤を添加することによる抵抗調整が必要であり、本実施例では導電剤としてカーボンブラックを使用する。一般にカーボンブラックによる導電機構は電子導電であり、環境依存性は小さいものの、電圧依存性が大きい。一方、イオン導電剤では電圧依存性が小さく、環境依存性が大きくなる。本実施例では中間転写ベルト8の低湿環境における抵抗値上昇を抑制し、2次転写に必要な2次転写電圧を下げることで、2次転写時の異常放電を抑える構成としている。また、カーボンブラックは少量の添加で電気抵抗の調整が可能であり、安価に製造できて好ましい。本実施例の体積抵抗率は108~1014Ω・cmの範囲とする。108Ω・cmより小さい場合には、中間転写ベルト8上に転写されたトナーの電荷が中間転写ベルト8へと流出してしまい、トナー像に乱れが生じやすくなってしまう。逆に1014Ω・cmを超えると、2次転写に必要な電圧が大きくなり、異常放電を起こしやすくなる。 A rotatable, endless intermediate transfer belt 8 is disposed opposite each of the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d as an intermediate transfer member. Primary transfer rollers 41a, 41b, 41c, and 41d are disposed on the surface of the intermediate transfer belt 8 to transfer the toner images formed on the surfaces of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d onto the surface of the intermediate transfer belt 8. The intermediate transfer belt 8 is tensioned by a secondary transfer opposing roller 12 and a tension roller 13, which also serve as tensioning members and drive the intermediate transfer belt 8. Drive of the secondary transfer opposing roller 12, which is connected to a drive unit 160 serving as a motor, rotates (moves) the intermediate transfer belt 8 in the direction indicated by arrow Z in FIG. 1 (counterclockwise in FIG. 1). As shown in FIG. 1, four image forming units 1 and four primary transfer rollers 41 are arranged in parallel along the rotational direction of the intermediate transfer belt 8. Hereinafter, the rotational direction of the intermediate transfer belt 8 will be referred to as the circumferential direction of the intermediate transfer belt 8. The thickness of the intermediate transfer belt 8 is preferably 50 μm to 200 μm, because if it is too thin, the belt strength weakens, and if it is too thick, it loses elasticity and becomes difficult to bend. Furthermore, the thickness affects the electrostatic capacitance of the intermediate transfer belt 8. If it is too thin, the electrostatic capacitance increases and it becomes prone to charging. In consideration of this, in this embodiment, the thickness of the intermediate transfer belt 8 is set to 80 μm. Materials commonly used for the intermediate transfer belt 8 include PI, PET, PEN, and PVDF, but PI was used for its strength. The resistance of the intermediate transfer belt 8 must be adjusted by adding a conductive agent to achieve the desired electrical resistance. In this embodiment, carbon black is used as the conductive agent. Generally, the conductive mechanism of carbon black is electronic conductivity, which has little environmental dependency but high voltage dependency. On the other hand, ionic conductive agents have little voltage dependency but high environmental dependency. In this embodiment, the resistance increase of the intermediate transfer belt 8 in a low-humidity environment is suppressed, and abnormal discharge during secondary transfer is suppressed by lowering the secondary transfer voltage required for secondary transfer. Furthermore, carbon black is preferable because the electrical resistance can be adjusted by adding a small amount, and it can be manufactured inexpensively. In this embodiment, the volume resistivity is set to a range of 10 8 to 10 14 Ω·cm. If it is less than 10 8 Ω·cm, the charge of the toner transferred onto the intermediate transfer belt 8 will leak onto the intermediate transfer belt 8, making the toner image more likely to be distorted. Conversely, if it exceeds 10 14 Ω·cm, the voltage required for secondary transfer will increase, making it more likely to cause abnormal discharge.
駆動部160は、感光ドラム2とは別に2次転写対向ローラ12用の駆動部を有してもよい。 The drive unit 160 may also have a drive unit for the secondary transfer opposing roller 12 separate from the photosensitive drum 2.
1次転写ローラ41には、図8に示した1次転写電圧印加部としての1次転写電源73から定電圧または定電流制御されたトナー90の正規極性とは逆極性の正(ポジ)極性の転写電圧(バイアス)が印加される。そして、感光ドラム2上に形成されたトナー像が中間転写ベルト8上に転写される。 A positive transfer voltage (bias) of opposite polarity to the normal polarity of the toner 90 is applied to the primary transfer roller 41 from the primary transfer power supply 73 (shown in Figure 8) as the primary transfer voltage application unit. The voltage is controlled by a constant voltage or constant current. The toner image formed on the photosensitive drum 2 is then transferred onto the intermediate transfer belt 8.
2次転写部材としての2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8上に形成されたトナー像を記録材としての転写材Sに転写するものである。本実施例では、φ8の金属の芯金にNBRの発泡スポンジ体で覆ってφ18とした2次転写ローラを用いた。2次転写ローラ15には図8に示した2次転写電圧印加部としての2次転写電源74から定電圧または定電流制御された正極性の電圧が印加される。 The secondary transfer roller 15, which serves as a secondary transfer member, transfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 8 to the transfer material S, which serves as the recording material. In this embodiment, a secondary transfer roller having a diameter of 18 mm was used, with a metal core of 8 mm covered with an NBR foam sponge. A constant voltage or constant current controlled positive voltage is applied to the secondary transfer roller 15 from the secondary transfer power supply 74, which serves as the secondary transfer voltage application unit shown in Figure 8.
2次転写対向ローラ12には、中間転写ベルト8を駆動するために表層に高摩擦のゴム層が設けられており、このゴム層は体積抵抗率が105Ω・cm以下の導電性を有する。また、中間転写ベルト8を介して2次転写部材としての2次転写ローラ15と当接して2次転写部SNを形成している。ここで、2次転写ローラ15は中間転写ベルト8に当接するように配置され、中間転写ベルト8との間で、図1に示すように、2次転写ニップSNを形成している。テンションローラ13は、総圧約60Nの張力を中間転写ベルト8に付与し、中間転写ベルト8に従動して回転する。 The secondary transfer opposing roller 12 has a high-friction rubber layer on its surface to drive the intermediate transfer belt 8, and this rubber layer has conductivity with a volume resistivity of 10 5 Ω·cm or less. It also abuts against a secondary transfer roller 15, which serves as a secondary transfer member, via the intermediate transfer belt 8, to form a secondary transfer section SN. The secondary transfer roller 15 is disposed so as to abut against the intermediate transfer belt 8, and forms a secondary transfer nip SN between it and the intermediate transfer belt 8, as shown in FIG. 1 . The tension roller 13 applies a total tension of approximately 60 N to the intermediate transfer belt 8 and rotates in accordance with the intermediate transfer belt 8.
2次転写対向ローラ12(対向部材)、テンションローラ13は、各々同じ抵抗値の抵抗素子を介して接地されている。本実施例では、抵抗素子の抵抗値は100MΩ、10MΩと3種類を使用している。2次転写対向ローラ12のゴム層の抵抗は、100MΩ、10MΩに比べて十分小さいため、電気的影響を無視することができる。 The secondary transfer opposing roller 12 (opposing member) and tension roller 13 are each grounded via a resistive element with the same resistance value. In this embodiment, three types of resistive elements are used: 100 MΩ, 10 MΩ, and 10 MΩ. The resistance of the rubber layer of the secondary transfer opposing roller 12 is sufficiently small compared to 100 MΩ and 10 MΩ, so any electrical influence can be ignored.
2次転写ローラ15としては、体積抵抗率が107~109Ωcm、ゴム硬度が30°(アスカーC硬度計)の弾性ローラを用いた。又、転写ローラ15は、中間転写ベルト8を介して2次転写対向ローラ12に対し、総圧約39.2Nで押圧するように構成されている。又、2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8の回転に伴い、従動して回転する。更に、転写ローラ15には、図8に示した2次転写(高圧)電源としての2次転写電圧印加部74から、-2.0~7.0kVの2次転写電圧の印加が可能となっている。2次転写ローラ15は転写部材に相当し、2次転写ローラ15及び2次転写電源74は、2次転写手段に相当する。中間転写ベルト8の外側(外周側)には、中間転写ベルト8表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルト清掃部材としてのベルトクリーニングブレード80を有するベルトクリーニング装置75が設置されている。 The secondary transfer roller 15 is an elastic roller with a volume resistivity of 10 7 to 10 9 Ωcm and a rubber hardness of 30° (Asker C hardness scale). The transfer roller 15 is configured to press against the secondary transfer opposing roller 12 via the intermediate transfer belt 8 with a total pressure of approximately 39.2 N. The secondary transfer roller 15 rotates in accordance with the rotation of the intermediate transfer belt 8. A secondary transfer voltage of −2.0 to 7.0 kV can be applied to the transfer roller 15 from a secondary transfer voltage application unit 74, which serves as a secondary transfer (high-voltage) power source shown in FIG. 8 . The secondary transfer roller 15 corresponds to the transfer member, and the secondary transfer roller 15 and the secondary transfer power source 74 correspond to the secondary transfer means. A belt cleaning device 75 having a belt cleaning blade 80 as a belt cleaning member for removing and collecting residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is installed on the outer periphery of the intermediate transfer belt 8.
2次転写ローラ15は、図2に示したように、円柱形状の芯金15bと、芯金15bの外周面を被覆する円筒形状の弾性層15aとを有している。芯金15bの外径は6mm、弾性層15aの外径は16mmとした。芯金15bは、剛性の高い導電性材料が用いられ、本実施例では鉄を用いている。弾性層15aは、一般的に用いられるアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)系イオン導電ゴムをスポンジ状に発泡させたものを用いた。本実施例の弾性層15aの体積抵抗率が107~109Ω・cmとした。2次転写ローラ15の体積抵抗率が低すぎると、転写材Sの抵抗値が転写性に及ぼす影響が大きくなることで、環境によっては転写性が不安定となってしまい、反対に体積抵抗率が高すぎると2次転写に必要な電圧が大きくなり、異常放電を起こしやすくなる。そのため、弾性層15aの体積抵抗率は105~1011Ω・cmの範囲が望ましい。2次転写ローラ15の硬度は、柔らか過ぎると転写ニップ部SNの幅が太くなるため、従動している2次転写ローラ15のトルクを上げてしまうことになる。また、硬すぎると転写ニップ部SNのニップ幅が狭くなり、転写不良を招くおそれがあるため、2次転写ローラ15の硬度は、AskerC硬度計500g荷重で、20°~40°が好ましい。2次転写ローラ15の硬度は、AskerC硬度計500g荷重で、30°のものを用いた。 As shown in FIG. 2, the secondary transfer roller 15 includes a cylindrical core 15b and a cylindrical elastic layer 15a covering the outer surface of the core 15b. The core 15b has an outer diameter of 6 mm, and the elastic layer 15a has an outer diameter of 16 mm. The core 15b is made of a highly rigid conductive material, iron in this embodiment. The elastic layer 15a is made of a commonly used acrylonitrile butadiene rubber (NBR) ion conductive rubber foamed into a sponge-like shape. In this embodiment, the volume resistivity of the elastic layer 15a was set to 10 7 to 10 9 Ω·cm. If the volume resistivity of the secondary transfer roller 15 is too low, the resistance of the transfer material S will have a significant effect on the transferability, resulting in unstable transferability depending on the environment. Conversely, if the volume resistivity is too high, the voltage required for secondary transfer will be high, making abnormal discharge more likely. Therefore, a volume resistivity of the elastic layer 15a in the range of 10 5 to 10 11 Ω·cm is desirable. If the hardness of the secondary transfer roller 15 is too soft, the width of the transfer nip portion SN will increase, which will result in an increase in the torque of the driven secondary transfer roller 15. Also, if the hardness is too hard, the nip width of the transfer nip portion SN will become narrow, which may lead to poor transfer. Therefore, the hardness of the secondary transfer roller 15 is preferably 20° to 40° under a 500 g load on an Asker C hardness scale. The secondary transfer roller 15 used had a hardness of 30° under a 500 g load on an Asker C hardness scale.
図1における線Wは転写材Sの第一面(おもて面)に画像を形成する際に転写材Sが搬送される搬送経路を示す搬送線である。給紙部は、2次転写部SNに転写材Sを給紙搬送するものであり、転写材Sが複数枚給紙カセット16に収納されている。画像形成時には、給紙カセット16上に載置された、最上部の転写材Sを、ピックアップローラ17(半月ローラ)がピックし、給紙ローラ対18が転写材Sを搬送ローラであるレジストローラ対19に搬送する。転写材S先端は、レジストローラ対19に突き当たり一旦停止する。画像形成部1により形成されたトナー像が中間転写ベルト8に転写される。その際、中間転写ベルト8上のトナー像先端が2次転写部SNに移動するタイミングに合わせて、レジストローラ対19により転写材Sがガイド部材としての搬送ガイド32のガイド部としての規制部Aによって規制されることで2次転写部SNに搬送される。そして、中間転写ベルト8上のトナー像が転写材Sに転写される。 Line W in Figure 1 is a transport line indicating the transport path along which transfer material S is transported when an image is formed on the first side (front surface) of transfer material S. The paper feed unit feeds and transports transfer material S to secondary transfer unit SN, with multiple transfer materials S stored in paper feed cassette 16. During image formation, a pickup roller 17 (a half-moon roller) picks up the top transfer material S placed on paper feed cassette 16, and a pair of paper feed rollers 18 transports the transfer material S to a pair of registration rollers 19, which are transport rollers. The leading edge of the transfer material S strikes the pair of registration rollers 19 and stops temporarily. The toner image formed by image forming unit 1 is transferred to intermediate transfer belt 8. At this time, in synchronization with the movement of the leading edge of the toner image on intermediate transfer belt 8 to secondary transfer unit SN, the transfer material S is transported to secondary transfer unit SN by the pair of registration rollers 19, while being regulated by a regulating portion A, which serves as a guide portion of a transport guide 32, which serves as a guide member. The toner image on the intermediate transfer belt 8 is then transferred to the transfer material S.
転写材Sの搬送方向の下流には、転写材Sに形成された電荷を除電するための下流除電針40が配置される。下流除電針40は、厚み0.1mmのSUS304の薄板材を鋸歯状に加工したものであり、隣り合う鋸歯のピッチは1mmとした。下流除電針40は、搬送される転写材Sに対して非接触となる高さに、鋸歯の先端が転写材Sの第二面(裏面)に向くように設置される。2次転写部Tを通過した転写材Sの搬送方向の下流で、転写材Sの帯電電荷を除電することで、中間転写ベルト8に対する静電吸着力を低下させて、転写材Sの分離性を向上させることが出来る。本実施例において、下流除電針40の先端と2次転写ローラ15との間の距離を3mmとした。 A downstream charge elimination needle 40 is positioned downstream in the transport direction of the transfer material S to eliminate any charge formed on the transfer material S. The downstream charge elimination needle 40 is made of a 0.1 mm thick SUS304 thin plate processed into a sawtooth shape, with a pitch of 1 mm between adjacent sawtooth teeth. The downstream charge elimination needle 40 is installed at a height that does not contact the transported transfer material S, with the tip of the sawtooth facing the second surface (back surface) of the transfer material S. By eliminating the charge on the transfer material S downstream in the transport direction of the transfer material S that has passed through the secondary transfer unit T, the electrostatic attraction force to the intermediate transfer belt 8 is reduced, improving the separation of the transfer material S. In this embodiment, the distance between the tip of the downstream charge elimination needle 40 and the secondary transfer roller 15 was 3 mm.
定着ユニットとしての定着部材20は、転写材Sに転写された複数色のトナー画像を定着させるものである。印字面側の加熱部材21は、セラミック材質の板状発熱体のセラミックヒータ21a(以後、ヒータと記載)と、これを保持するためのホルダ部材21bと、ヒータ及びホルダ部材を全周包み込んだ加熱部材の定着フィルム21cから構成される。ヒータ21の裏にはヒータの温度をコントロールし温調するサーミスタを有している。そして、加圧ローラ22によって対向側から加圧され、定着ニップを形成している。これにより、印字面側を加熱部材21で、非印字面側を加圧ローラ22で、加熱及び加圧し、トナー像を溶融して転写材Sにトナー画像を固着させる。定着部材20の転写材Sの搬送方向の下流には排紙ローラ対23があり、転写材Sを装置本体の排紙トレー24に排出する。 The fixing member 20, which serves as a fixing unit, fixes the multi-color toner image transferred to the transfer material S. The heating member 21 on the print surface side consists of a ceramic heater 21a (hereafter referred to as the heater), a ceramic plate-shaped heating element, a holder member 21b for holding it, and a fixing film 21c of the heating member that completely encases the heater and holder member. A thermistor is mounted on the back of the heater 21 to control and regulate the heater temperature. Pressure is applied from the opposing side by a pressure roller 22, forming a fixing nip. This heats and presses the print surface side with the heating member 21 and the non-print surface side with the pressure roller 22, melting and fixing the toner image to the transfer material S. Downstream of the fixing member 20 in the transport direction of the transfer material S, a pair of discharge rollers 23 discharges the transfer material S to a paper output tray 24 of the device main body.
<制御部>
図1における502は、画像形成装置500の制御部を示したものである。制御部502は画像形成部1などの動作を制御する。図8は、本実施例の画像形成装置500の要部の制御構成を示すブロック図である。図8を用いて、さらに詳細に制御部502を説明する。
<Control unit>
Reference numeral 502 in Fig. 1 denotes a control unit of the image forming apparatus 500. The control unit 502 controls the operations of the image forming unit 1 and the like. Fig. 8 is a block diagram showing the control configuration of the main parts of the image forming apparatus 500 of this embodiment. The control unit 502 will be described in further detail with reference to Fig. 8.
制御部502は、様々な演算処理を行う中心的素子である演算処理手段としてのCPU31、情報を記憶する記憶手段としての記憶素子であるRAM33、ROM34、NVRAM35(不揮発性メモリ)などの本体メモリなどを有する。CPU31には、露光ユニット9のほか、RAM33、ROM34、不揮発性メモリのNVRAM35などが接続されている。ROM34は、読み出し専用の記憶手段(メモリ)であり、CPU31が画像形成装置500を制御するためのプログラムや各種データが書き込まれている。RAM33は読み書き可能なメモリであり、ROM34内のデータが展開されたり、各種データが保存されたりする。NVRAM35は画像形成装置の電源が遮断されても記録内容が保持される読み書き可能なメモリである。RAM33には、センサの検知結果、カウンタのカウント結果、演算結果などが一時的に格納される。また、ROM34には、制御プログラム、予め実験などにより得られたデータテーブルなどが格納されている。また、NVRAM35には、カウンタのカウント結果、各種設定情報、センサの結果などが格納される。環境センサ36は温度センサと相対湿度センサとからなっていて、エンジン部501内部の温度情報と、相対湿度情報がCPU31に取り込まれ、画像形成部1などの制御に用いられる。 The control unit 502 includes a CPU 31, which serves as a central processing unit that performs various arithmetic operations, and main memory, such as RAM 33, ROM 34, and NVRAM 35 (non-volatile memory), which serve as storage units for storing information. In addition to the exposure unit 9, the RAM 33, ROM 34, and non-volatile NVRAM 35 are connected to the CPU 31. ROM 34 is a read-only storage unit (memory) into which programs and various data used by the CPU 31 to control the image forming device 500 are written. RAM 33 is a readable/writable memory into which data in ROM 34 is expanded and various data is saved. NVRAM 35 is a readable/writable memory whose contents are retained even when the image forming device is powered off. RAM 33 temporarily stores sensor detection results, counter count results, calculation results, and the like. ROM 34 also stores control programs and data tables obtained in advance through experiments. Additionally, NVRAM 35 stores counter count results, various setting information, sensor results, etc. The environmental sensor 36 consists of a temperature sensor and a relative humidity sensor, and temperature information and relative humidity information inside the engine unit 501 are taken into the CPU 31 and used to control the image forming unit 1, etc.
電気的接続を介して、各種の情報を示す信号が、制御部502に入力され、また制御部502から出力される。制御部502は、各種のプロセス機器やセンサから入力される信号の処理、及び各種のプロセス機器に動作の指令をするために出力する信号の処理を行う。 Signals indicating various types of information are input to and output from the control unit 502 via electrical connections. The control unit 502 processes signals input from various process devices and sensors, and signals output to issue operational commands to the various process devices.
制御部502には、画像形成装置500における各制御対象、センサ、カウンタなどが接続されている。制御部502は、各種の信号の入出力や、各部の駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスの制御などを行う。 The control unit 502 is connected to each control target, sensor, counter, etc. in the image forming device 500. The control unit 502 controls the input and output of various signals and the timing of driving each unit, and controls the specified image formation sequence, etc.
制御部502は、例えば、帯電ローラ3に帯電電圧を印加するための帯電電圧印加部としての帯電電源71、現像ローラ4に現像電圧を印加するための現像電圧印加部としての現像電源72の制御を行う。その他、制御部502は、露光装置9、1次転写電圧印加部としての1次転写電源73、2次転写電圧印加部としての2次転写電源74、定着ユニット20、駆動部160などの制御を行う。 The control unit 502 controls, for example, the charging power supply 71 as a charging voltage application unit for applying a charging voltage to the charging roller 3, and the development power supply 72 as a development voltage application unit for applying a development voltage to the development roller 4. The control unit 502 also controls the exposure device 9, the primary transfer power supply 73 as a primary transfer voltage application unit, the secondary transfer power supply 74 as a secondary transfer voltage application unit, the fixing unit 20, the drive unit 160, etc.
また、駆動部160は、駆動源としての駆動モータ、駆動伝達部材などを有して構成される。感光ドラム2、現像ローラ4などの回転部材を駆動する駆動源は、それぞれ独立して設けられていてもよいし、少なくとも一部が共通化されていてもよい。また、各色用の要素を駆動する駆動源は、それぞれ独立して設けられていてもよいし、少なくとも一部が共通化されていてもよい。 The drive unit 160 is also configured to include a drive motor as a drive source, drive transmission members, etc. The drive sources that drive the rotating members such as the photosensitive drum 2 and the developing roller 4 may be provided independently, or at least some of them may be shared. The drive sources that drive the elements for each color may also be provided independently, or at least some of them may be shared.
ここで、画像形成装置500は、1つの開始指示により開始される、単数又は複数の転写材Sに画像を形成して出力する一連の動作である、画像形成動作(プリントジョブ)を実行する。画像形成動作は、一般に、画像形成工程、前工程(前回転工程、プリント前動作)、複数の転写材Sに画像を形成する場合の紙間工程、及び後工程(後回転工程、プリント後動作)を有する。画像形成工程は、実際に転写材Sに形成して出力する画像の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の1次転写、定着を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、帯電、露光、現像、1次転写、2次転写、定着の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転動作である前工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間動作である紙間工程は、複数の転写材Sに対する画像形成を連続して行う際(連続画像形成)の転写材Sと転写材Sとの間に対応する期間である。後回転動作である後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作(準備動作)を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前工程、紙間工程、後工程、更には画像形成装置500の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。 Here, the image forming apparatus 500 executes an image forming operation (print job), which is a series of operations initiated by a single start command to form and output an image on one or more transfer materials S. An image forming operation generally includes an image formation process, a pre-process (pre-rotation process, pre-printing operation), a paper-to-paper process when forming images on multiple transfer materials S, and a post-process (post-rotation process, post-printing operation). The image formation process is the period during which an electrostatic latent image of the image to be actually formed and output on the transfer material S is formed, a toner image is formed, the toner image is primarily transferred, and the toner image is fixed. This period is referred to as image formation time. More specifically, the timing of image formation varies depending on the location where the charging, exposure, development, primary transfer, secondary transfer, and fixing processes are performed. The pre-process, which is a pre-rotation operation, is the period from when a start command is input until the actual start of image formation, during which preparatory operations are performed before the image formation process. The paper-to-paper process, which is a paper-to-paper operation, is the period corresponding to the interval between transfer materials S when image formation is performed continuously on multiple transfer materials S (continuous image formation). The post-rotation process, which is a post-rotation operation, is a period during which a sorting operation (preparatory operation) is performed after the image formation process. Non-image formation time refers to periods other than image formation, and includes the pre-process, between-sheet process, and post-process, as well as the pre-multiple rotation process, which is a preparatory operation when the image forming apparatus 500 is turned on or when it returns from a sleep state.
<画像形成動作>
画像形成動作では、画像形成がスタートすると、感光ドラム2や中間転写ベルト8等は所定のプロセススピード(ここでは100mm/sec)で駆動部160によって駆動されることで矢印方向に回転を始める。感光ドラム2は、帯電電源71によって所定の帯電電圧(約-1000V)が印加された帯電ローラ3との間で放電が生じ、約-450Vの表面電位に一様に帯電される。この時の約-450Vの表面電位を暗部電位Vdという。続いて、露光装置9からの走査ビームによって出力用画像データに基づく静電潜像が形成される。ベタ画像の静電潜像が形成された時の感光ドラムの表面電位は-100V程度である。この時の約-100Vの表面電位を明部電位Vlという。
<Image formation operation>
When image formation begins, the photosensitive drum 2, intermediate transfer belt 8, etc., are driven by the drive unit 160 at a predetermined process speed (100 mm/sec in this example) and begin to rotate in the direction of the arrow. The photosensitive drum 2 is uniformly charged to a surface potential of approximately -450 V due to discharge between the photosensitive drum 2 and the charging roller 3, to which a predetermined charging voltage (approximately -1000 V) is applied by the charging power supply 71. This surface potential of approximately -450 V is referred to as the dark potential Vd. Subsequently, an electrostatic latent image based on the output image data is formed by a scanning beam from the exposure device 9. When the electrostatic latent image of a solid image is formed, the surface potential of the photosensitive drum is approximately -100 V. This surface potential of approximately -100 V is referred to as the light potential Vl.
この時の各色の静電潜像は、後に4色が中間転写ベルト8上で重ね合わされてフルカラー画像となるように、各色所定のタイミングで形成される。露光された感光ドラム2がさらに回転すると、感光ドラム2上の静電潜像は現像電源72によって-300V程度の現像電圧が印加された現像ローラ4でそれぞれ可視化(現像)される。現像ローラ4は、感光ドラム2の回転方向に対して順方向に回転する。そして、感光ドラム2上には、Y、M、C、Bkのトナー像がそれぞれ形成される。感光ドラム2上のトナー像がさらに回転すると、1次転写電源73によって+800V程度の1次転写電圧が印加された1次転写ローラ41で、トナー像は中間転写ベルト8上に転写される。 At this time, the electrostatic latent images for each color are formed at a predetermined timing so that the four colors will later be superimposed on the intermediate transfer belt 8 to form a full-color image. As the exposed photosensitive drum 2 continues to rotate, the electrostatic latent images on the photosensitive drum 2 are visualized (developed) by the developing roller 4, to which a developing voltage of approximately -300 V is applied by the development power supply 72. The developing roller 4 rotates in the forward direction relative to the rotation of the photosensitive drum 2. Then, toner images of Y, M, C, and Bk are formed on the photosensitive drum 2. As the toner image on the photosensitive drum 2 continues to rotate, the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 8 by the primary transfer roller 41, to which a primary transfer voltage of approximately +800 V is applied by the primary transfer power supply 73.
給紙カセット16に積載されている転写材Sは、半月状のピックアップローラ兼給紙ローラ17により給紙され、分離ローラ兼給紙ローラ18によって1枚に分離されて、レジストローラ19まで搬送されて、一旦停止される。一旦停止された転写材Sは、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像が2次転写ニップSNに到達するタイミングに同期してレジストローラ19によって2次転写ニップSNに供給される。そして、2次転写電源74によって2次転写電圧が印加され、中間転写ベルト8上のトナー像が転写材S上に転写される。 Transfer material S loaded in paper feed cassette 16 is fed by crescent-shaped pickup roller/feed roller 17, separated into individual sheets by separation roller/feed roller 18, and transported to registration roller 19, where it is temporarily stopped. The stopped transfer material S is then supplied to secondary transfer nip SN by registration roller 19 in synchronization with the arrival of the four-color toner image formed on intermediate transfer belt 8 at secondary transfer nip SN. Secondary transfer voltage is then applied by secondary transfer power supply 74, and the toner image on intermediate transfer belt 8 is transferred onto transfer material S.
トナー像が転写された転写材Sは、中間転写ベルト8から分離されて定着装置20に送られる。そして、ここで印字面側を加熱部材21で、非印字面側を加圧ローラ22で、加熱及び加圧し、トナー像を溶融して転写材Sにトナー画像を固着させる。定着部材20の転写材Sの搬送方向の下流には排紙ローラ対23があり、転写材Sを装置本体の排紙トレー24に排出する。中間転写ベルト8表面に残った転写残トナーは、ベルト清掃部材としてのベルトクリーニングブレード80を有するベルトクリーニング装置75によって回収される。 The transfer material S with the transferred toner image is separated from the intermediate transfer belt 8 and sent to the fixing device 20. Here, the printed side is heated and pressurized by a heating member 21, and the non-printed side is heated and pressurized by a pressure roller 22, melting the toner image and fixing it to the transfer material S. Downstream of the fixing member 20 in the transport direction of the transfer material S, there is a pair of discharge rollers 23, which discharge the transfer material S into a discharge tray 24 of the device main body. Residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is collected by a belt cleaning device 75, which has a belt cleaning blade 80 as a belt cleaning member.
<2次転写部の構成>
本実施例では、ガイド部としての規制部Aを有する搬送ガイド32と除電部Bを有する除電部材としての接触電極29が電気的に接続されており、電流抑制回路60を介してグランドに接地されている。以下、本実施例における搬送ガイド32の構成詳細について図2を用いて説明する。
<Configuration of Secondary Transfer Unit>
In this embodiment, the transport guide 32 having the restricting portion A as a guide portion and the contact electrode 29 as a charge removing member having the charge removing portion B are electrically connected and are grounded via a current suppression circuit 60. The detailed configuration of the transport guide 32 in this embodiment will be described below with reference to FIG.
搬送ガイド32は、鉄製の厚さ1.0mmの板金を成型したものであり、2次転写対向ローラ12側へと突き出した規制部Aを有する。また、接触電極29も、鉄製の厚さ1.0mmの板金を成型したものであり、除電部Bで2次転写ローラ15と接触している。搬送ガイド32と接触電極29は導通経路61を介して接続されている。本実施例では、規制部Aとニップ部SNの入口SNaまでの距離αを5mmとした。この距離αは短いほど記録材Sの先端を安定してニップ部SNへと案内することが可能となる。除電部Bとニップ部SNの入口SNaまでの距離βを5mmとした。この距離βは短いほど放電領域6における2次転写ローラ15の表面の電位が下がることで白抜け抑制効果が大きくなる。白抜けとは、2次転写ニップSNの直前に形成された放電領域Hにおいて記録材Sと中間転写ベルト8の間で異常放電が生じ、異常放電部のトナー像が転写されずに欠けてしまう画像弊害のことである。 The transport guide 32 is made of iron and molded from a 1.0 mm thick metal plate, and has a regulating portion A that protrudes toward the secondary transfer opposing roller 12. The contact electrode 29 is also made of iron and molded from a 1.0 mm thick metal plate, and contacts the secondary transfer roller 15 at a discharge portion B. The transport guide 32 and contact electrode 29 are connected via a conductive path 61. In this embodiment, the distance α from the regulating portion A to the entrance SNa of the nip portion SN is set to 5 mm. The shorter this distance α, the more stably the leading edge of the recording material S can be guided into the nip portion SN. The distance β from the discharge portion B to the entrance SNa of the nip portion SN is set to 5 mm. The shorter this distance β, the lower the potential on the surface of the secondary transfer roller 15 in the discharge area 6, thereby increasing the effect of suppressing whiteout. White spots are an image defect that occurs when abnormal discharge occurs between the recording material S and the intermediate transfer belt 8 in the discharge area H formed immediately before the secondary transfer nip SN, resulting in the toner image in the abnormal discharge area not being transferred and being missing.
また、搬送ガイド32は電流抑制回路60を介してグランドに接地されている。具体的には、搬送ガイド32は導通経路60aによって電流抑制回路60と接続され、電流抑制回路60は導通経路60bによってグランドに接続されている。このように、搬送ガイド32と接触電極29を別々の導通経路ではなく同一の導通経路60aからグランドに接地する構成とすることで、グランドに接地する導通経路を減らすことや、導通経路の配置の自由度を上げることができる。このことにより、2次転写ニップSNの直前の限られた空間に搬送ガイド32や接触電極29とそれらをグランドに接地する導通経路をコンパクトに配置し、画像形成装置の小型化を実現することができる。 The transport guide 32 is also grounded via a current suppression circuit 60. Specifically, the transport guide 32 is connected to the current suppression circuit 60 via a conductive path 60a, and the current suppression circuit 60 is connected to ground via a conductive path 60b. In this way, by grounding the transport guide 32 and the contact electrode 29 to ground via the same conductive path 60a rather than via separate conductive paths, it is possible to reduce the number of conductive paths grounded to ground and increase the flexibility in the placement of the conductive paths. This allows the transport guide 32, the contact electrode 29, and the conductive paths grounding them to ground to be compactly placed in the limited space immediately before the secondary transfer nip SN, thereby achieving a more compact image forming apparatus.
搬送ガイド32の先端に除電部Bが形成されている。図2に示したように、除電部Bは、2次転写ローラ15と中間転写ベルト8と、における接線Lで分割される領域L1、L2のうち2次転写ローラ15が配置される領域L1側に配置される。 A static eliminator B is formed at the tip of the conveying guide 32. As shown in Figure 2, static eliminator B is located on the side of area L1, where the secondary transfer roller 15 is located, of areas L1 and L2 divided by a tangent line L between the secondary transfer roller 15 and the intermediate transfer belt 8.
また、本実施例では、搬送ガイド32の規制部Aは、転写ニップSNの入口SNaと出口SNbを結ぶ直線Lよりも2次転写ローラ15とは反対側(2次転写対向ローラ12側)の領域L2に位置するように配置している。このように規制部Aを配置することで、規制部Aに規制された記録材Sの搬送経路は放電領域である放電部Hにおいて中間転写ベルト8に近づくことになる。このように、放電部Hにおける記録材Sと中間転写ベルト8の距離が近いことで、異常放電が発生しにくくなり、白抜けをより抑制できる。また、本実施例の画像形成装置500の記録材Sへのトナー像印刷範囲は、記録材Sの後端部から5mmまでであり、記録材Sの後端部5mmは余白となっている。本実施例のように、距離αを余白の長さと同等以下とすることで、記録材Sの後端付近のトナー像の白抜けも抑制できる。 In this embodiment, the regulating portion A of the conveying guide 32 is positioned in region L2, which is on the opposite side of the secondary transfer roller 15 (the side of the secondary transfer opposing roller 12) from the straight line L connecting the entrance SNa and exit SNb of the transfer nip SN. By positioning the regulating portion A in this manner, the conveying path of the recording material S regulated by the regulating portion A approaches the intermediate transfer belt 8 at the discharge portion H, which is the discharge area. This short distance between the recording material S and the intermediate transfer belt 8 at the discharge portion H makes it less likely for abnormal discharge to occur, further reducing whiteout. In addition, the toner image printing range on the recording material S of the image forming apparatus 500 in this embodiment is up to 5 mm from the trailing edge of the recording material S, with the 5 mm margin at the trailing edge of the recording material S. By setting the distance α to be equal to or less than the length of the margin, as in this embodiment, whiteout in the toner image near the trailing edge of the recording material S can also be reduced.
本実施例においては、図3(b)の構成のように、実施例2で詳細に説明する図3(a)の高抵抗素子602と低抵抗素子601の間の抵抗を持つ中抵抗素子603を単一で用いるような構成である。図3(b)のような構成とすることで、装置全体の小型化に寄与しつつ、低湿環境、高湿環境の両方に、ある程度対応することが可能である。すなわち、白抜けや転写抜けが起きにくい条件においては、問題無く使用できる。本実施例においては、中抵抗素子603の抵抗範囲は100MΩ~1GΩの範囲が好ましい。実施例1の中抵抗素子603の抵抗を600MΩとした。 In this embodiment, as shown in Figure 3(b), a single medium resistance element 603 is used, which has a resistance between the high resistance element 602 and the low resistance element 601 in Figure 3(a), which will be described in detail in Example 2. The configuration shown in Figure 3(b) contributes to the miniaturization of the entire device, while also being able to accommodate both low-humidity and high-humidity environments to some extent. In other words, it can be used without problems under conditions where whiteouts and transfer defects are unlikely to occur. In this embodiment, the resistance range of the medium resistance element 603 is preferably in the range of 100 MΩ to 1 GΩ. The resistance of the medium resistance element 603 in Example 1 was set to 600 MΩ.
<評価試験>
本実施例の効果を確認するために、白抜けと転写抜けの評価を行った。評価を行う画像形成装置は、図3(b)に示した実施例1と、従来技術としての比較例1の計2種類を用意した。比較例1の構成は、実施例1に対して搬送ガイド32や接触電極29をグランドに接地するための導通経路や電気抑制回路60の構成を変更している。
<Evaluation test>
To confirm the effects of this embodiment, evaluations were conducted on white spots and transfer defects. Two types of image forming apparatuses were prepared for evaluation: Example 1 shown in FIG. 3B and Comparative Example 1 as a conventional technique. The configuration of Comparative Example 1 was changed from Example 1 in the configuration of the conveyance guide 32, the conduction path for grounding the contact electrode 29, and the configuration of the electrical suppression circuit 60.
比較例1について、図4(a)を用いて説明する。比較例1の画像形成装置は搬送ガイド32と接触電極29が別々の導通経路を介してグランドに接地されている。具体的には、搬送ガイド32は導通経路602aによって接続された高抵抗素子602を介してグランドに接地されており、接触電極29は導通経路601aによって接続された低抵抗素子601を介してグランドに接地されている。高抵抗素子602と低抵抗素子601の抵抗値は実施例1と同じとした。この構成においては、導通経路601aは搬送ガイド32や導通経路602aと電気的にショートしたり放電しないように、搬送ガイド32や導通経路602aと十分に距離を確保して配置する必要がある。よって、導通経路601aの配置スペースによって、画像形成装置が大型化することがある。 Comparative Example 1 will be described using Figure 4(a). In the image forming device of Comparative Example 1, the transport guide 32 and contact electrode 29 are grounded to ground via separate conductive paths. Specifically, the transport guide 32 is grounded to ground via a high-resistance element 602 connected by a conductive path 602a, and the contact electrode 29 is grounded to ground via a low-resistance element 601 connected by a conductive path 601a. The resistance values of the high-resistance element 602 and the low-resistance element 601 are the same as in Example 1. In this configuration, the conductive path 601a must be positioned at a sufficient distance from the transport guide 32 and the conductive path 602a to prevent electrical shorts or discharges between them. Therefore, the image forming device may become larger depending on the space required for the conductive path 601a.
白抜けと転写抜けの評価方法は以下の通りである。 The evaluation method for white spots and transfer defects is as follows:
白抜けの評価方法:
記録材Sは、75g/m2(Vitality(Xerox社)、用紙サイズLTR)の未開封状態の用紙を使用し、室温15℃、湿度10%の環境で全面ブラックの画像を10枚印刷した。2次転写ローラ15に印加した電圧は、トナーの記録材Sへの転写効率が最適となる3500V(2次転写ローラ15から記録材Sへ流れる転写電流は10μA狙い)とした。印刷したトナー画像に目視でわかる白抜けが無い場合はOK、一枚でもある場合はNGとした。
Evaluation method for white spots:
The recording material S was unopened paper of 75 g/ m2 (Vitality (Xerox), paper size LTR), and 10 sheets were printed with an all-black image at room temperature of 15°C and humidity of 10%. The voltage applied to the secondary transfer roller 15 was 3500 V (the transfer current flowing from the secondary transfer roller 15 to the recording material S was targeted to be 10 μA), which optimizes the transfer efficiency of the toner to the recording material S. If there were no visible white spots in the printed toner image, it was judged as OK, and if even one sheet had white spots, it was judged as NG.
転写抜けの評価方法:
記録材Sは、75g/m2(Vitality(Xerox社)、用紙サイズLTR)の未開封状態の用紙を使用し、室温30℃、湿度80%の環境で全面ブラックの画像を10枚印刷した。2次転写ローラ15に印加した電圧は、トナーの記録材Sへの転写効率が最適となる700V(2次転写ローラ15から記録材Sへ流れる転写電流は10μA狙い)とした。印刷したトナー画像に目視でわかる転写抜けが無い場合はOK、一枚でもある場合はNGとした。
Evaluation method for transfer defects:
The recording material S was unopened paper of 75 g/ m2 (Vitality (Xerox), paper size LTR), and 10 sheets were printed with an all-black image at room temperature of 30°C and humidity of 80%. The voltage applied to the secondary transfer roller 15 was 700 V (the transfer current flowing from the secondary transfer roller 15 to the recording material S was targeted to be 10 μA), which optimizes the transfer efficiency of the toner to the recording material S. If there were no visible transfer defects in the printed toner image, it was judged as OK, and if even one sheet was missing, it was judged as NG.
評価結果と小型化に適した構成であるかどうかを表1に示す。画像形成装置の小型化に適した構成の場合はOK、画像形成装置の小型化に適していない構成の場合はNGと記載している。 Table 1 shows the evaluation results and whether the configuration is suitable for miniaturization. Configurations that are suitable for miniaturization of image forming devices are marked OK, and configurations that are not suitable for miniaturization of image forming devices are marked NG.
比較例1に関しては白抜け評価の2次転写時に低抵抗素子601に流れた電流値と転写抜け評価の2次転写時に高抵抗素子602に流れた電流値を計測して、それぞれ括弧の中に記載した。また、実施例1に関しては2次転写時に電流抑制回路60に流れた電流値を計測して、括弧の中に記載した。 For Comparative Example 1, the current value flowing through the low-resistance element 601 during secondary transfer for evaluation of white spots and the current value flowing through the high-resistance element 602 during secondary transfer for evaluation of transfer spots were measured and are shown in parentheses. For Example 1, the current value flowing through the current suppression circuit 60 during secondary transfer was measured and are shown in parentheses.
表1に示すように、比較例1では白抜けと転写抜けはともにOKであった。これは、接触電極29と搬送ガイド32のそれぞれを適切な抵抗を介してグランドに接地できているためである。しかし、上述したように小型化がNGとなっている。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1, both white spots and transfer defects were OK. This is because the contact electrode 29 and the transport guide 32 were each grounded via appropriate resistance. However, as mentioned above, miniaturization was not possible.
一方、実施例1では搬送ガイド32と接触電極29の両方が電流抑制回路60を介して接地していることで、小型化を可能としつつ、白抜けと転写抜けの両方がOKとなっている。これは、低湿環境で高抵抗の記録材Sに転写する場合に対応出来るように、電流抑制回路60の抵抗値を中抵抗帯に設定することで除電部Bから転写電流をある程度逃がすことが出来るからである。加えて、高湿環境で低抵抗の記録材Sを転写する場合に対応出来るように、電流抑制回路60の抵抗値を中抵抗帯に設定することで、搬送ガイド32を介した転写電流の流出をある程度抑制できているためである。 In contrast, in Example 1, both the transport guide 32 and the contact electrode 29 are grounded via the current suppression circuit 60, enabling miniaturization while preventing both whiteout and transfer defects. This is because, by setting the resistance value of the current suppression circuit 60 to the medium resistance band, it is possible to allow some of the transfer current to escape from the discharge section B so that it can handle transfer onto high-resistance recording material S in a low-humidity environment. In addition, by setting the resistance value of the current suppression circuit 60 to the medium resistance band, it is possible to prevent some of the transfer current from leaking out via the transport guide 32 so that it can handle transfer onto low-resistance recording material S in a high-humidity environment.
実施例1の構成は以下のような特徴を有する。 The configuration of Example 1 has the following features:
中間転写ベルト8と、中間転写ベルト8の表面と当接して2次転写ニップ部SNを形成し、2次転写ニップ部SNにおいて中間転写ベルト8の表面に供給されたトナー90を記録材Sに転写する回転可能な2次転写ローラ15と、を有する。2次転写ローラ15の回転方向において2次転写ニップ部SNの上流側かつ、記録材Sの移動方向において2次転写ニップ部SNの上流側の2次転写ローラ15の表面と対向する対向部において2次転写ローラ15の表面を除電する接触電極29を有する。トナー90が転写される記録材Sの面とは逆の面と接触することで記録材Sの2次転写ニップ部SNへの搬送をガイドする搬送ガイド32を有する。2次転写ローラ15に転写電圧を印加する2次転写電圧印加部74を有する。搬送ガイド32と接触電極29と、は、同一の電流抑制回路60としての抵抗603を介して接地されており、接触電極29は、2次転写ローラ15に転写電圧が印加された状態で、対向部において2次転写ローラ15の表面を除電する。接触電極29は、対向部B-B’において2次転写ローラ15と接触する。中間転写ベルト8の内面に接触し、2次転写ローラ15と対向する2次転写対向ローラ12を有し、転写ニップ部SNは、中間転写ベルト8と2次転写ローラ15と2次転写対向ローラ12とで形成される。トナー90の正規極性と転写電圧の極性は逆である。2次転写ローラ15の回転軸線と直交する断面において、接触電極29は、2次転写ローラ15と中間転写ベルト8と、における接線で分割される領域L1、L2のうち2次転写ローラ15が配置される領域L1に配置される。転写電圧は接触電極29と放電する大きさである。接触電極29は、2次転写ローラ15と中間転写ベルト8との間で放電が発生する領域Hよりも2次転写ローラ15の回転方向の上流で対向部B-B’を形成している。 The device includes an intermediate transfer belt 8 and a rotatable secondary transfer roller 15 that contacts the surface of the intermediate transfer belt 8 to form a secondary transfer nip SN and transfers toner 90 supplied to the surface of the intermediate transfer belt 8 to the recording material S at the secondary transfer nip SN. A contact electrode 29 is provided at an opposing portion that is located upstream of the secondary transfer nip SN in the direction of rotation of the secondary transfer roller 15 and that faces the surface of the secondary transfer roller 15 upstream of the secondary transfer nip SN in the direction of movement of the recording material S, thereby discharging the surface of the secondary transfer roller 15. A transport guide 32 is provided that contacts the surface of the recording material S opposite to the surface onto which the toner 90 is transferred, thereby guiding the transport of the recording material S to the secondary transfer nip SN. A secondary transfer voltage application unit 74 is provided that applies a transfer voltage to the secondary transfer roller 15. The conveying guide 32 and the contact electrode 29 are grounded via a resistor 603 that serves as the same current suppression circuit 60. The contact electrode 29 discharges the surface of the secondary transfer roller 15 at the opposing portion when a transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 15. The contact electrode 29 contacts the secondary transfer roller 15 at the opposing portion B-B'. The secondary transfer opposing roller 12 contacts the inner surface of the intermediate transfer belt 8 and faces the secondary transfer roller 15. The transfer nip portion SN is formed by the intermediate transfer belt 8, the secondary transfer roller 15, and the secondary transfer opposing roller 12. The normal polarity of the toner 90 and the polarity of the transfer voltage are opposite. In a cross section perpendicular to the rotation axis of the secondary transfer roller 15, the contact electrode 29 is located in the region L1, where the secondary transfer roller 15 is located, of the regions L1 and L2 divided by the tangent to the secondary transfer roller 15 and the intermediate transfer belt 8. The transfer voltage is of a magnitude that discharges the contact electrode 29. The contact electrode 29 forms an opposing portion B-B' upstream in the rotation direction of the secondary transfer roller 15 from the region H where discharge occurs between the secondary transfer roller 15 and the intermediate transfer belt 8.
以上のように、本実施例の形態であれば、画像形成装置を小型化しつつ、白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することができた。 As described above, this embodiment makes it possible to reduce the size of the image forming apparatus while simultaneously achieving both the effect of suppressing white spots and the effect of suppressing transfer defects.
[実施例2]
続いて、実施例2について説明する。実施例2の構成は、搬送ガイド32と接触電極29の両方が実施例1とは異なる構成である電流抑制回路60を介して接地しており、放電によって2次転写ローラ15から除電部Bへと転写電流を逃がす構成となっている。そのため、実施例1の構成に比べて、小型化は担保しつつ、白抜けや転写抜けが発生しやすい環境などでも転写による画像弊害を抑制することが可能となっている。上記以外の構成は実施例1のものと同じである。そのため、実施例1のものと同一もしくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. In Example 2, both the conveying guide 32 and the contact electrode 29 are grounded via a current suppression circuit 60, which is configured differently from Example 1, and the transfer current is released from the secondary transfer roller 15 to the charge removal unit B by discharge. Therefore, compared to the configuration of Example 1, it is possible to suppress image damage caused by transfer even in environments where white spots or transfer defects are likely to occur, while ensuring compactness. The configuration other than the above is the same as that of Example 1. Therefore, elements having the same or equivalent functions and configurations as those of Example 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
<2次転写部の構成>
本実施例の電流抑制回路60は、図3(a)に示すように制御部502によって制御可能なリレースイッチ60cによって、グランドとの間に介する抵抗を、低抵抗素子601と高抵抗素子602に切り替えられるようになっている。本実施例では、環境センサとしての温湿度センサ36の検知結果を制御部502で読み取り、湿度が50%以上の場合は高湿環境、湿度が50%より小さい場合は低湿環境と判断して、リレースイッチ60cを切り替えている。環境センサとしての温湿度センサ36は湿度のみが検知可能な湿度センサでもよい。
<Configuration of Secondary Transfer Unit>
3A, the current suppression circuit 60 of this embodiment is configured so that the resistance connected to ground can be switched between a low resistance element 601 and a high resistance element 602 by a relay switch 60c controllable by the control unit 502. In this embodiment, the control unit 502 reads the detection results of the temperature and humidity sensor 36 serving as an environmental sensor, and determines that a high humidity environment is present when the humidity is 50% or higher, or a low humidity environment when the humidity is below 50%, and switches the relay switch 60c accordingly. The temperature and humidity sensor 36 serving as an environmental sensor may be a humidity sensor that can detect only humidity.
低湿環境においては記録材Sが乾燥して記録材Sの電気抵抗が上がることで、記録材Sへトナーを2次転写するためにより大きな転写電圧を2次転写ローラ15に印加する必要があり、白抜けが発生しやすくなる。そこで、低湿環境では電流抑制回路60のリレースイッチ60cを抵抗の低い低抵抗素子601の側へと切り替えることで、2次転写ローラ15の表面から除電部Bを介してグランドへと転写電流の一部が逃げやすくする。これにより、除電部B近傍の2次転写ローラ15表面の電位が局所的に下がる(除電される)ことで放電領域Hの電界も小さくなり、放電領域Hに発生する転写材Sと中間転写ベルト8の異常放電が抑制され、白抜けを抑制することができる。この低抵抗素子601の抵抗値は、白抜け抑制できる除電部Bからグランドへの電流量を確保できる値とする必要があり、0Ω~300MΩ程度が望ましい。本実施例では低抵抗素子601の抵抗値は100MΩとした。 In a low-humidity environment, the recording material S dries and its electrical resistance increases. This requires a higher transfer voltage to be applied to the secondary transfer roller 15 to transfer the toner to the recording material S, making blank areas more likely to occur. Therefore, in a low-humidity environment, the relay switch 60c of the current suppression circuit 60 is switched to the low-resistance element 601, which has low resistance, to facilitate the escape of a portion of the transfer current from the surface of the secondary transfer roller 15 to ground via the discharge unit B. This locally reduces (discharges) the potential on the surface of the secondary transfer roller 15 near the discharge unit B, thereby reducing the electric field in the discharge area H. This suppresses abnormal discharge between the transfer material S and the intermediate transfer belt 8 that occurs in the discharge area H, thereby suppressing blank areas. The resistance value of this low-resistance element 601 must be a value that ensures a sufficient amount of current from the discharge unit B to ground to suppress blank areas, and is preferably approximately 0 Ω to 300 MΩ. In this embodiment, the resistance value of the low-resistance element 601 was set to 100 MΩ.
高湿環境においては記録材Sが吸湿して電気抵抗が低くなるため、転写電流が記録材Sを伝って流出して転写抜けが発生しやすい。そこで、高湿環境では電流抑制回路60のリレースイッチ60cを抵抗の高い高抵抗素子602の側へと切り替えて、除電部Bからグランドへと電流が流れにくくする。このようにすることで、記録材Sが吸湿して電気抵抗が低くなった場合であっても、記録材Sと規制部Aを介して転写電流が流出してしまうことを抑制できる。一方、白抜けに関しては、電気抵抗の低い記録材Sへとトナーを転写する際の転写電圧は低くなるため、除電部Bからグランドへの電流が流れにくくても白抜けは発生しにくい。この高抵抗素子602の抵抗値は、規制部Aからグランドへの電流量を転写電流の流出による転写抜けを抑制できる電流量まで制限できる値とする必要があり、400MΩ~5GΩ程度が望ましい。本実施例では高抵抗素子602の抵抗値は1GΩとした。 In a high-humidity environment, the recording material S absorbs moisture and its electrical resistance decreases, which can lead to the transfer current leaking through the recording material S, resulting in transfer defects. Therefore, in a high-humidity environment, the relay switch 60c of the current suppression circuit 60 is switched to the high-resistance element 602, which has high resistance, to prevent current from flowing from the discharge unit B to ground. This prevents the transfer current from leaking through the recording material S and the regulating unit A, even when the recording material S absorbs moisture and its electrical resistance decreases. Regarding whiteout, however, the transfer voltage is low when transferring toner to the recording material S, which has low electrical resistance. Therefore, whiteout is unlikely to occur even if the current from the discharge unit B to ground is less likely to flow. The resistance value of this high-resistance element 602 must be set to a value that can limit the amount of current from the regulating unit A to ground to a level that prevents transfer defects due to the leaking of transfer current. A resistance value of approximately 400 MΩ to 5 GΩ is desirable. In this embodiment, the resistance value of the high-resistance element 602 was set to 1 GΩ.
<評価試験>
本実施例の効果を確認するために、白抜けと転写抜けの評価を行った。評価を行う画像形成装置は、実施例2と、変形例1、2の計3種類を用意した。参考として、実施例1の構成も記している。変形例1、2の構成は、実施例2に対して搬送ガイド32や接触電極29をグランドに接地するための導通経路や電気抑制回路60の構成を変更している。
<Evaluation test>
To confirm the effects of this embodiment, evaluations were conducted on white spots and transfer defects. Three types of image forming apparatuses were prepared for evaluation: Example 2 and Modifications 1 and 2. For reference, the configuration of Example 1 is also shown. Modifications 1 and 2 differ from Example 2 in the configurations of the conveyance guide 32, the conduction path for grounding the contact electrode 29, and the configuration of the electrical suppression circuit 60.
変形例1について図4(b)、変形例2について図4(c)を用いて説明する。変形例1の画像形成装置は、搬送ガイド32と接触電極29が導通経路61で接続されており、また、搬送ガイド32は導通経路602aによって接続された高抵抗素子602を介してグランドに接地されている。この構成においては、実施例1と同様に同一の導通経路602aを介して搬送ガイド32と接触電極29をグランドに接地しており、実施例1、2と同様に画像形成装置の小型化には適した構成である。変形例2の画像形成装置は、搬送ガイド32と接触電極29が導通経路61で接続されており、また、搬送ガイド32は導通経路601aによって接続された低抵抗素子601を介してグランドに接地されている。この構成においても、実施例1と同様に同一の導通経路601aを介して搬送ガイド32と接触電極29をグランドに接地しており、変形例1と同様に画像形成装置の小型化には適した構成である。したがって、変形例1、2は、あくまで下記条件である実施例2との比較による評価であって、実施例1と同様な上記条件であれば、使用上問題ない。 Variation 1 will be described using Figure 4(b) and Variation 2 will be described using Figure 4(c). In the image forming apparatus of Variation 1, the transport guide 32 and contact electrode 29 are connected by a conductive path 61, and the transport guide 32 is grounded to ground via a high-resistance element 602 connected by a conductive path 602a. In this configuration, the transport guide 32 and contact electrode 29 are grounded to ground via the same conductive path 602a as in Example 1, and like Examples 1 and 2, this configuration is suitable for reducing the size of the image forming apparatus. In the image forming apparatus of Variation 2, the transport guide 32 and contact electrode 29 are connected by a conductive path 61, and the transport guide 32 is grounded to ground via a low-resistance element 601 connected by a conductive path 601a. In this configuration, the transport guide 32 and contact electrode 29 are grounded to ground via the same conductive path 601a as in Example 1, and like Variation 1, this configuration is suitable for reducing the size of the image forming apparatus. Therefore, variants 1 and 2 were evaluated solely in comparison with example 2, which has the following conditions, and there are no problems with use if the above conditions are the same as those of example 1.
白抜けと転写抜けの評価方法は以下の通りである。実施例1、比較例1で行った評価よりも画像弊害が発生しやすい条件である。 The evaluation method for white spots and transfer defects is as follows. These conditions make image defects more likely to occur than the evaluations conducted in Example 1 and Comparative Example 1.
白抜けの評価方法:
記録材Sは75g/m2(Vitality(Xerox社)、用紙サイズLTR)の用紙を室温15℃、湿度10%の環境に1週間放置して乾燥させたものを使用した。そして、含水率が2.9%(紙水分計 モイストレックスMX8000型で測定)となった白抜けが発生しやすいものを用いた。上記環境で全面ブラックの画像を10枚印刷した。
Evaluation method for white spots:
The recording material S used was 75 g/ m2 (Vitality (Xerox), paper size LTR) paper that had been left to dry for one week in an environment with a room temperature of 15°C and a humidity of 10%. The moisture content was 2.9% (measured with a paper moisture meter, Moistrex MX8000), which is prone to white voids. Ten full-black images were printed in the above environment.
2次転写ローラ15に印加した電圧は、トナーの記録材Sへの転写効率が最適となる4000V(2次転写ローラ15から記録材Sへ流れる転写電流は10μA狙い)とした。印刷したトナー画像に目視でわかる白抜けが無い場合はOK、一枚でもある場合はNGとした。 The voltage applied to the secondary transfer roller 15 was 4000V, which optimizes the transfer efficiency of the toner to the recording material S (the transfer current flowing from the secondary transfer roller 15 to the recording material S was targeted at 10μA). If there were no visible white spots in the printed toner image, it was judged as OK, but if even one sheet had white spots, it was judged as NG.
転写抜けの評価方法:
記録材Sは75g/m2(Vitality(Xerox社)、用紙サイズLTR)の用紙を室温30℃、湿度80%の環境に1週間放置して吸湿させたものを使用した。そして、含水率が9.2%(紙水分計 モイストレックスMX8000型で測定)となった転写抜けの発生しやすいものを用い、上記環境で全面ブラックの画像を10枚印刷した。2次転写ローラ15に印加した電圧は、トナーの記録材Sへの転写効率が最適となる500V(2次転写ローラ15から記録材Sへ流れる転写電流は10μA狙い)とした。印刷したトナー画像に目視でわかる転写抜けが無い場合はOK、一枚でもある場合はNGとした。
Evaluation method for transfer defects:
The recording material S used was 75 g/ m2 (Vitality (Xerox), paper size LTR) paper, which had been left for one week at a room temperature of 30°C and a humidity of 80% to absorb moisture. The moisture content was 9.2% (measured with a Moistrex MX8000 paper moisture meter), which is prone to transfer defects, and 10 full-black images were printed in the above environment. The voltage applied to the secondary transfer roller 15 was 500 V (the transfer current flowing from the secondary transfer roller 15 to the recording material S was targeted to be 10 μA), which optimizes the transfer efficiency of the toner to the recording material S. If there were no visible transfer defects in the printed toner image, the result was OK; if even one sheet had any, the result was NG.
評価結果と小型化に適した構成であるかどうかを表2に示す。画像形成装置の小型化に適した構成の場合はOK、画像形成装置の小型化に適していない構成の場合はNGと記載している。 Table 2 shows the evaluation results and whether the configuration is suitable for miniaturization. Configurations that are suitable for miniaturization of image forming devices are marked OK, and configurations that are not suitable for miniaturization of image forming devices are marked NG.
変形例1に関しては白抜け評価と転写抜け評価の2次転写時に高抵抗素子602に流れた電流値を、それぞれ括弧の中に記載した。また、変形例2に関しては白抜け評価と転写抜け評価の2次転写時に低抵抗素子601に流れた電流値を計測して、それぞれ括弧の中に記載した。また、実施例1、2に関しては2次転写時に電流抑制回路60に流れた電流値を計測して、括弧の中に記載した。 For variant 1, the current values flowing through the high resistance element 602 during secondary transfer for the white void evaluation and transfer void evaluation are each shown in parentheses. Furthermore, for variant 2, the current values flowing through the low resistance element 601 during secondary transfer for the white void evaluation and transfer void evaluation were measured and shown in parentheses. Furthermore, for examples 1 and 2, the current values flowing through the current suppression circuit 60 during secondary transfer were measured and shown in parentheses.
表2に示すように、変形例1では、白抜けはNGとなってしまった。これは、接触電極29が高抵抗素子602を介してグランドに接地しており、接触電極29からグランドに流れる電流が白抜け抑制に対して不十分となってしまったためである。 As shown in Table 2, in variant 1, the white spots were not visible. This is because the contact electrode 29 was grounded via the high-resistance element 602, and the current flowing from the contact electrode 29 to the ground was insufficient to suppress the white spots.
変形例2では、転写抜けがNGとなってしまった。これは、搬送ガイド32が低抵抗素子601を介してグランドに接地しており、記録材Sを通って搬送ガイド32からグランドに流出する転写電流が多くなってしまったためである。つまり、搬送ガイド32と接触電極29を同じ抵抗素子を介して接地した場合、画像形成装置の小型化は可能となる。しかし、条件次第では、白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することができない場合がある。したがって、変形例1、変形例2を使用する場合には、上記ケースを加味した設計を行う必要がある場合がある点に留意されたい。 In variant 2, transfer defects were not observed. This is because the transport guide 32 is grounded via the low-resistance element 601, resulting in a large amount of transfer current flowing from the transport guide 32 to ground through the recording material S. In other words, if the transport guide 32 and contact electrode 29 are grounded via the same resistance element, it is possible to reduce the size of the image forming device. However, depending on the conditions, it may not be possible to achieve both the effect of suppressing white defects and the effect of suppressing transfer defects. Therefore, when using variants 1 and 2, please note that it may be necessary to design the system taking the above cases into consideration.
一方、実施例1では、白抜け、転写抜けが発生しやすい条件に変化したことで、多少、両者の現象に対して悪化傾向が見られた。しかし、画像品質としては許容できる範囲であった。 On the other hand, in Example 1, the conditions changed to one that made white spots and transfer defects more likely to occur, and there was a slight tendency for both phenomena to worsen. However, the image quality was still within an acceptable range.
実施例2では、搬送ガイド32と接触電極29の両方が電流抑制回路60を介して接地していることで、小型化を可能としつつ、白抜けと転写抜けの両方のレベルが実施例1よりもさらに良くなっている。低湿環境で高抵抗の記録材Sを転写する際に、電流抑制回路60の抵抗値を下げることで除電部Bから転写電流を十分に逃がす。そして、高湿環境で低抵抗の記録材Sを転写する際には、電流抑制回路60の抵抗値を上げることで搬送ガイド32を介した転写電流の流出を抑制できる。両方の環境の対応が取れているため、実施例2ではさらに白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することが出来る。 In Example 2, both the conveying guide 32 and the contact electrode 29 are grounded via the current suppression circuit 60, enabling miniaturization while achieving even better levels of both white voids and transfer defects than in Example 1. When transferring high-resistance recording material S in a low-humidity environment, the resistance value of the current suppression circuit 60 is lowered to allow the transfer current to escape sufficiently from the discharge section B. When transferring low-resistance recording material S in a high-humidity environment, the resistance value of the current suppression circuit 60 is increased to suppress the outflow of transfer current via the conveying guide 32. Because both environments are accommodated, Example 2 can further achieve both white void suppression and transfer defect suppression effects.
実施例2の構成は以下の特徴を有する。 The configuration of Example 2 has the following features:
湿度に関する情報を検知する湿度検知手段としての環境センサ36と、環境センサ36の検知結果に基づいて、電流抑制回路60を制御する制御部502と、を有する。電流抑制回路60は可変抵抗回路であり、制御部502は、検知結果に基づいて可変抵抗回路の抵抗値をリレースイッチ60cによって、グランドとの間に介する抵抗を、低抵抗素子601と高抵抗素子602に切り替えるように制御する。電流抑制回路60の電流量は、第1の記録材Sに中間転写ベルト8上のトナー像を転写する場合よりも、第1の記録材Sの抵抗よりも低い第2の記録材Sに中間転写ベルト8上のトナー像を転写する場合の方が抑制されるように構成されている。 The device includes an environmental sensor 36 as a humidity detection means for detecting humidity-related information, and a control unit 502 that controls a current suppression circuit 60 based on the detection results of the environmental sensor 36. The current suppression circuit 60 is a variable resistance circuit, and the control unit 502 controls the resistance of the variable resistance circuit based on the detection results, using a relay switch 60c to switch the resistance between the variable resistance circuit and ground between a low resistance element 601 and a high resistance element 602. The amount of current in the current suppression circuit 60 is configured to be suppressed more when transferring a toner image on the intermediate transfer belt 8 to a second recording material S, which has a lower resistance than the first recording material S, than when transferring a toner image on the intermediate transfer belt 8 to a first recording material S.
以上のように、本実施例の形態であれば、画像形成装置を小型化しつつ、さらに白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することができた。 As described above, this embodiment makes it possible to reduce the size of the image forming apparatus while also achieving both the effects of suppressing white spots and transfer defects.
[実施例3]
実施例3が適用される画像形成装置の構成は、除電部Bが2次転写ローラ15とは接触しておらず、放電によって2次転写ローラ15から除電部Bへと転写電流を逃がす構成となっている以外は実施例2のものと同じである。そのため、実施例2のものと同一もしくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
[Example 3]
The configuration of the image forming apparatus to which Example 3 is applied is the same as that of Example 2, except that the static eliminator B is not in contact with the secondary transfer roller 15, and the transfer current is released from the secondary transfer roller 15 to the static eliminator B by discharging. Therefore, elements having the same or corresponding functions and configurations as those in Example 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations thereof will be omitted.
図5(a)は、本実施例における中間転写ベルト8と2次転写ローラ15によって形成される2次転写部近傍を示す拡大図であり、図5(b)は、本実施例における非接触電極28を図5(a)に示した矢印Xの方向から見た模式図である。 Figure 5(a) is an enlarged view showing the vicinity of the secondary transfer section formed by the intermediate transfer belt 8 and secondary transfer roller 15 in this embodiment, and Figure 5(b) is a schematic diagram of the non-contact electrode 28 in this embodiment as viewed from the direction of arrow X shown in Figure 5(a).
本実施例では、実施例2の除電部材として接触電極29の代わりに非接触電極28を配置している。非接触電極28は鉄製の厚さ1.0mmの板金を成型したものである。図5(b)に示すように、2次転写ローラ15側の端部は除電部Bとして鋸歯状に加工した除電針となっており、隣り合う鋸歯のピッチCは3.5mm、鋸歯の長さDは2mm、鋸歯の先端角度Eは18.9°とした。また、除電部Bの先端が0.1mmの厚みに薄くなるように研磨加工を加えている。鋸歯のピッチCは、広すぎると除電されない場所が生じてしまい、狭すぎると先端放電の効果が薄れてしまうため、0.5mm~8.0mm程度が好ましい。 In this embodiment, a non-contact electrode 28 is used as the static elimination member in place of the contact electrode 29 in Example 2. The non-contact electrode 28 is formed from a 1.0 mm thick iron sheet metal. As shown in Figure 5(b), the end on the secondary transfer roller 15 side is a static elimination needle processed into a sawtooth shape as static elimination section B, with the pitch C of adjacent sawtooth teeth being 3.5 mm, the length D of the sawtooth being 2 mm, and the tip angle E of the sawtooth being 18.9°. In addition, the tip of static elimination section B is polished to a thickness of 0.1 mm. If the sawtooth pitch C is too wide, there will be areas that are not neutralized, and if it is too narrow, the effect of tip discharge will be reduced; therefore, a pitch C of approximately 0.5 mm to 8.0 mm is preferable.
この除電部Bとしての除電針の先端は、2次転写ローラ15とは1mmの隙間を隔てた非接触の状態で除電針先端が2次転写ローラ15の方向へと向くように配置されている。また、除電部Bは、2次転写ローラ15と中間転写ベルト8との間で放電が発生する領域Hよりも2次転写ローラ15の回転方向の上流で対向部B-B’を形成している。また、非接触電極28は導通経路61によって搬送ガイド32と接続されており、非接触電極28と搬送ガイド32は同一の導通経路60aで接続された電流抑制回路60を介してグランドに接地されている。このような構成とすることにより、二次転写電圧の印加時に、除電部Bの除電針先端にイオン電流が集中することで、除電部Bと除電位置B’との間にコロナ放電が起こり、2次転写ローラ15の表面の電位が下がることで白抜けを抑制することができる。除電位置B’は2次転写ローラ15の表面であって除電部Bと最も近づく位置であり、図5(a)に示すように直線B-B’は2次転写ローラ15の表面の接線に対して垂直となる。このコロナ放電による電流量が大きいほど除電位置B’の電位が下がり、白抜け効果が大きくなる。よって、除電部Bと除電位置B’の距離は、除電部Bと除電位置B’のコロナ放電開始距離よりも近づけて配置する必要がある。また、十分な白抜け抑制効果を得るために、除電部Bと除電位置B’の間をコロナ放電で流れる電流量は、転写ニップSNを流れる転写電流と同等以上であることが望ましい。 The tip of the static elimination needle serving as static elimination unit B is positioned so that it faces the secondary transfer roller 15, with a gap of 1 mm between it and the secondary transfer roller 15. Furthermore, static elimination unit B forms an opposing area B-B' upstream in the direction of rotation of the secondary transfer roller 15 from area H, where discharge occurs between the secondary transfer roller 15 and the intermediate transfer belt 8. The non-contact electrode 28 is connected to the transport guide 32 via a conductive path 61, and the non-contact electrode 28 and the transport guide 32 are grounded via a current suppression circuit 60 connected by the same conductive path 60a. With this configuration, when the secondary transfer voltage is applied, ionic current concentrates at the tip of the static elimination needle of static elimination unit B, causing a corona discharge between static elimination unit B and static elimination position B'. This lowers the potential on the surface of the secondary transfer roller 15, thereby suppressing whiteout. Discharge position B' is the position on the surface of secondary transfer roller 15 closest to discharge unit B, and as shown in Figure 5(a), the line B-B' is perpendicular to the tangent to the surface of secondary transfer roller 15. The greater the current amount due to this corona discharge, the lower the potential at discharge position B', and the greater the white void effect. Therefore, the distance between discharge unit B and discharge position B' must be closer than the corona discharge initiation distance between discharge unit B and discharge position B'. Furthermore, to achieve sufficient white void suppression effect, it is desirable that the amount of current flowing due to corona discharge between discharge unit B and discharge position B' be equal to or greater than the transfer current flowing through transfer nip SN.
このように、搬送ガイド32と非接触電極28を別々の導通経路ではなく同一の導通経路60aからグランドに接地する構成とすることで、グランドに接地する導通経路を減らすことや、導通経路の配置の自由度を上げることができる。このことにより、転写ニップSNの直前の限られた空間に搬送ガイド32や非接触電極28とそれらをグランドに接地する導通経路をコンパクトに配置し、画像形成装置の小型化を実現することができる。 In this way, by configuring the transport guide 32 and non-contact electrode 28 to be grounded via the same conductive path 60a rather than via separate conductive paths, it is possible to reduce the number of conductive paths grounded to ground and increase the flexibility in arranging the conductive paths. This allows the transport guide 32, non-contact electrode 28, and the conductive paths grounding them to ground to be compactly arranged in the limited space immediately before the transfer nip SN, making it possible to achieve a more compact image forming device.
また、本実施例のように除電部Bを除電針のような非接触の除電部材とすることで、除電部Bを2次転写ローラ15に接触させることなく転写電流を除電部Bへと逃がすため、実施例1の構成よりも2次転写ローラ15の耐久性の面で有利となる。ただし、本実施例の構成では除電部Bと2次転写ローラ15の間にギャップを設ける必要があるため、設計の自由度が下がることがある。よって、画像形成装置の要求する特性に合わせて、除電部Bの接触、非接触を選択すればよい。 Furthermore, by using a non-contact static eliminator such as a static eliminator needle as static eliminator B in this embodiment, the transfer current is released to static eliminator B without contacting the secondary transfer roller 15, which is advantageous in terms of durability of the secondary transfer roller 15 compared to the configuration of Example 1. However, the configuration of this embodiment requires a gap between static eliminator B and the secondary transfer roller 15, which may reduce design freedom. Therefore, it is possible to select whether static eliminator B is contact or non-contact depending on the characteristics required by the image forming device.
<評価試験>
本実施例の効果を確認するために、白抜けと転写抜けの評価を行った。白抜けと搬送性の評価方法は実施例2に記載の方法と同じとした。
<Evaluation test>
In order to confirm the effect of this embodiment, the evaluation of the white spots and transfer defects was carried out. The evaluation method of the white spots and transferability was the same as that described in Example 2.
評価結果と小型化に適した構成であるかどうかを表3に示す。 Table 3 shows the evaluation results and whether the configuration is suitable for miniaturization.
画像形成装置の小型化に適した構成の場合はOK、画像形成装置の小型化に適していない構成の場合はNGと記載している。また、2次転写時に電流抑制回路60に流れた電流値を計測して括弧の中に記載した。 If the configuration is suitable for miniaturizing the image forming device, it is marked as OK, and if the configuration is not suitable for miniaturizing the image forming device, it is marked as NG. In addition, the current value flowing through the current suppression circuit 60 during secondary transfer was measured and recorded in parentheses.
表3より、実施例3では搬送ガイド32と非接触電極28の両方が電流抑制回路60を介して接地していることで、実施例1、2と同様に、小型化を可能としつつ、白抜けと転写抜けの両方がOKとなっている。これは、低湿環境で高抵抗の記録材Sを転写する際には電流抑制回路60の抵抗値を下げることで除電部Bから転写電流を十分に逃がす。そして、高湿環境で低抵抗の記録材Sを転写する際には電流抑制回路60の抵抗値を上げることで搬送ガイド32を介した転写電流の流出を抑制できているためである。また、本実施例は上述したように小型化に対しても有利である。 As can be seen from Table 3, in Example 3, both the transport guide 32 and the non-contact electrode 28 are grounded via the current suppression circuit 60, which, like Examples 1 and 2, allows for miniaturization while also allowing for both blank areas and transfer defects. This is because, when transferring high-resistance recording material S in a low-humidity environment, the resistance value of the current suppression circuit 60 is lowered to allow the transfer current to sufficiently escape from the discharge section B. Furthermore, when transferring low-resistance recording material S in a high-humidity environment, the resistance value of the current suppression circuit 60 is increased to suppress the outflow of transfer current via the transport guide 32. Furthermore, as mentioned above, this example is also advantageous for miniaturization.
以上のように、本実施例の形態であれば、2次転写ローラ15に非接触な非接触電極28を用いた構成においても、画像形成装置を小型化しつつ、白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することができた。 As described above, with this embodiment, even in a configuration using a non-contact electrode 28 that does not contact the secondary transfer roller 15, it is possible to achieve both the effect of suppressing white voids and the effect of suppressing transfer voids while reducing the size of the image forming device.
なお、本実施例の非接触電極28は除電部B付近のみを薄くする構成としたが、本発明は係る構成に限定されない。例えば、除電部Bの厚みを1.0mmの厚さのままとしてもよいが、その場合は除電部Bと2次転写ローラの放電が不安定となり、本実施例の構成よりも白抜け抑制効果は若干劣ってしまう。また、除電部材は非接触であれば、除電針にこだわるものではなく、2次転写ローラ15の表面を除電できれば除電ブラシや除電布などの選択が可能である。 In this embodiment, the non-contact electrode 28 is configured to be thin only in the vicinity of the static elimination section B, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the thickness of the static elimination section B may remain at 1.0 mm, but in that case, the discharge between the static elimination section B and the secondary transfer roller will be unstable, and the effect of suppressing white blemishes will be slightly inferior to the configuration of this embodiment. Furthermore, as long as the static elimination member is non-contact, it is not necessary to use a static elimination needle; a static elimination brush or static elimination cloth can be selected as long as it can eliminate static from the surface of the secondary transfer roller 15.
[実施例4]
実施例4が適用される画像形成装置の構成は、電流抑制回路60の構成以外は実施例3のものと同じであるため、実施例3のものと同一もしくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
[Example 4]
The configuration of the image forming apparatus to which Example 4 is applied is the same as that of Example 3 except for the configuration of the current suppression circuit 60, so elements having the same or equivalent functions and configurations as those in Example 3 are given the same symbols and detailed explanations are omitted.
図6は、本実施例における電流抑制回路60を示す図である。本実施例の電流抑制回路60は、定電圧素子としてのツェナーダイオード60cを介してグランドに接地される構成となっている。ツェナーダイオード60cは、電流が流れることにより所定の電圧(以下、降伏電圧と称する)を維持する素子である。本実施例の構成によれば、ツェナーダイオード60cの一端側(アノード側)はグランドに接地され、+端側(カソード側)は導通経路60aによって搬送ガイド32に接続されている。したがって、ツェナーダイオード60cに一定以上の電流が流れると、搬送ガイド32はツェナーダイオード60cの降伏電圧に維持される。 Figure 6 shows the current suppression circuit 60 in this embodiment. The current suppression circuit 60 in this embodiment is configured to be grounded via a Zener diode 60c as a constant-voltage element. The Zener diode 60c is an element that maintains a predetermined voltage (hereinafter referred to as the breakdown voltage) when a current flows through it. In this configuration, one end (anode side) of the Zener diode 60c is grounded, and the positive end (cathode side) is connected to the transport guide 32 via the conduction path 60a. Therefore, when a current above a certain level flows through the Zener diode 60c, the transport guide 32 is maintained at the breakdown voltage of the Zener diode 60c.
ツェナーダイオード60cの降伏電圧は、転写抜けの発生しやすい条件(例えば、低抵抗の記録材Sを2次転写する際)に2次転写ローラ15に印加する転写電圧と同程度に設定することが望ましい。このように設定することにより、低抵抗の記録材Sを2次転写する際に、搬送ガイド32の電位を転写電圧と同じ電位に維持することができる。そして、2次転写ローラ15から転写電流が記録材Sを伝って搬送ガイド32へと転写電流が逃げて、転写抜けとなることを抑制できる。このツェナーダイオード60cの降伏電圧が小さすぎると、転写電流が記録材Sを伝って搬送ガイド32へと転写電流が流出しはじめて転写抜けが発生する。一方、反対にツェナーダイオード60cの降伏電圧が大きすぎると、搬送ガイド32から記録材Sを伝って電流が転写ニップSNへと流れ込むことで転写効率が低下してしまう。そのため、ツェナーダイオード60cの降伏電圧は、転写抜けの発生しやすい条件における転写電圧の±100Vに設定するのが望ましい。本実施例ではツェナーダイオード60cの降伏電圧を500Vに設定した。 It is desirable to set the breakdown voltage of the Zener diode 60c to approximately the same level as the transfer voltage applied to the secondary transfer roller 15 under conditions where transfer defects are likely to occur (e.g., when a low-resistivity recording material S is being secondary-transferred). This setting allows the potential of the transport guide 32 to be maintained at the same potential as the transfer voltage when a low-resistivity recording material S is being secondary-transferred. This also prevents transfer defects from occurring when the transfer current from the secondary transfer roller 15 flows through the recording material S to the transport guide 32. If the breakdown voltage of the Zener diode 60c is too low, the transfer current will begin to flow through the recording material S to the transport guide 32, resulting in transfer defects. Conversely, if the breakdown voltage of the Zener diode 60c is too high, current will flow from the transport guide 32 through the recording material S to the transfer nip SN, reducing transfer efficiency. Therefore, it is desirable to set the breakdown voltage of the Zener diode 60c to ±100V of the transfer voltage under conditions where transfer defects are likely to occur. In this example, the breakdown voltage of the Zener diode 60c was set to 500V.
本実施例の構成においても、白抜けが発生しやすい条件においては、電流抑制回路60に白抜けを抑制するために、十分な電流を流すことが可能となる。白抜けが発生しやすい高抵抗の記録材Sを2次転写する際にも、搬送ガイド32は500Vの電位に維持される。そのため、導通経路61で搬送ガイド32と接続された非接触電極28の除電部Bも500Vの電位に維持される。白抜けが発生しやすい高抵抗の記録材Sを2次転写する際には、この非接触電極28よりも大きな転写電圧が2次転写ローラ15に印加される。そのため、除電部Bによって2次転写ローラ15の表面の電位を下げることが可能となる。 Even in the configuration of this embodiment, under conditions where blank spots are likely to occur, it is possible to pass sufficient current through the current suppression circuit 60 to suppress blank spots. Even when performing secondary transfer on high-resistance recording material S, which is prone to blank spots, the conveyance guide 32 is maintained at a potential of 500V. Therefore, the discharge section B of the non-contact electrode 28, which is connected to the conveyance guide 32 by the conductive path 61, is also maintained at a potential of 500V. When performing secondary transfer on high-resistance recording material S, which is prone to blank spots, a transfer voltage greater than that of the non-contact electrode 28 is applied to the secondary transfer roller 15. Therefore, the discharge section B can lower the potential on the surface of the secondary transfer roller 15.
このように、本実施例の構成では、実施例1や実施例2、実施例3のように温湿度センサ36やリレースイッチ60cのような構成を必要とせず、簡易なコストを抑えた構成で画像形成装置の小型化を行いつつ、白抜けと転写抜けを両立することが可能となる。 In this way, the configuration of this embodiment does not require components such as the temperature and humidity sensor 36 or relay switch 60c as in Examples 1, 2, and 3, and makes it possible to achieve both white voids and transfer voids while miniaturizing the image forming device with a simple, low-cost configuration.
<評価試験>
本実施例の効果を確認するために、白抜けと転写抜けの評価を行った。白抜けと転写抜けの評価方法は実施例3に記載の方法と同じとした。
<Evaluation test>
In order to confirm the effect of this example, the white spots and the transfer voids were evaluated. The evaluation method for the white spots and the transfer voids was the same as that described in Example 3.
評価結果と小型化に適した構成であるかどうかを表4に示す。画像形成装置の小型化に適した構成の場合はOK、画像形成装置の小型化に適していない構成の場合はNGと記載している。また、2次転写時に電流抑制回路60に流れた電流値を計測して括弧の中に記載した。 Table 4 shows the evaluation results and whether the configuration is suitable for miniaturization. Configurations that are suitable for miniaturization of image forming devices are marked OK, and configurations that are not suitable for miniaturization of image forming devices are marked NG. Additionally, the current value flowing through the current suppression circuit 60 during secondary transfer was measured and recorded in parentheses.
表4より、実施例4では搬送ガイド32と非接触電極28の両方を定電圧素子からなる電流抑制回路60を介して接地することで、実施例3と同様に、小型化を可能としつつ、白抜けと転写抜けの両方がOKとなっている。これは、高抵抗の記録材Sを転写する際には電流抑制回路60によって除電部Bから転写電流を十分に逃がし、低抵抗の記録材Sを転写する際には電流抑制回路60によって搬送ガイド32を介した転写電流の流出を抑制できているためである。 As can be seen from Table 4, in Example 4, by grounding both the transport guide 32 and the non-contact electrode 28 via a current suppression circuit 60 consisting of a constant voltage element, both whiteout and transfer voids are possible while still allowing for miniaturization, just like in Example 3. This is because when transferring high-resistance recording material S, the current suppression circuit 60 allows the transfer current to escape sufficiently from the discharge section B, and when transferring low-resistance recording material S, the current suppression circuit 60 is able to suppress the outflow of transfer current via the transport guide 32.
以上のように、本実施例の形態であれば、画像形成装置を小型化しつつ、白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することができた。 As described above, this embodiment makes it possible to reduce the size of the image forming apparatus while simultaneously achieving both the effect of suppressing white spots and the effect of suppressing transfer defects.
なお、本実施例の非接触電極28の代わりに実施例1のような接触電極29を用いた場合においても、本実施例のような定電圧素子からなる電流抑制回路60を用いることで、画像形成装置を小型化することが出来る。さらに、白抜け抑制効果と転写抜け抑制効果を両立することが可能である。 Even if the contact electrode 29 of Example 1 is used instead of the non-contact electrode 28 of this example, the image forming apparatus can be made smaller by using a current suppression circuit 60 made of a constant voltage element as in this example. Furthermore, it is possible to achieve both the effect of suppressing white spots and the effect of suppressing transfer defects.
なお、本発明の電流抑制回路60は、本実施例のように定電圧素子を単体で用いる構成に限定されず、転写抜けの発生しやすい条件において、導通経路60aの電位を転写電圧と略同じにできる構成であれば何でもよい。例えば、図6(b)のようなコンデンサ60dを定電圧素子に対して並列で配置する構成でもよい。この構成では、記録材Sを伝って高周波のノイズが流入した場合に、コンデンサ60dでこのノイズによる電圧変動を低減することが可能となる。また、例えば、図6(c)のように低抵抗素子601を定電圧素子に直列で配置する構成でもよい。この構成では、除電部Bからの転写電流の逃がす量を適切に調整することができる。また、図6(d)のように図6(b)と図6(c)を組み合わせた構成でもよい。また、本実施例においては、定電圧素子としてツェナーダイオード60cを使用したが、ツェナーダイオード60cと同様の効果を得ることが可能な素子として、アバランシェダイオードやバリスタなどを用いても良い。また、図6(e)のように定電圧素子を高圧電源60dに置き換えて導通経路60aに直接電圧を印加する構成でもよい。 The current suppression circuit 60 of the present invention is not limited to a configuration using a single constant-voltage element, as in this embodiment. Any configuration is acceptable as long as it can maintain the potential of the conductive path 60a approximately equal to the transfer voltage under conditions where transfer defects are likely to occur. For example, a configuration in which a capacitor 60d is arranged in parallel with the constant-voltage element, as shown in Figure 6(b), is also acceptable. In this configuration, if high-frequency noise flows in through the recording material S, the capacitor 60d can reduce voltage fluctuations caused by this noise. Alternatively, a configuration in which a low-resistance element 601 is arranged in series with the constant-voltage element, as shown in Figure 6(c), is also acceptable. This configuration allows for appropriate adjustment of the amount of transfer current released from the charge removal unit B. A configuration combining Figures 6(b) and 6(c), as shown in Figure 6(d), is also acceptable. In this embodiment, a Zener diode 60c is used as the constant-voltage element, but an avalanche diode, varistor, or other element capable of achieving the same effect as the Zener diode 60c, may also be used. Alternatively, as shown in Figure 6(e), the constant voltage element may be replaced with a high-voltage power supply 60d, and voltage may be applied directly to the conduction path 60a.
なお、実施例1~4では、搬送ガイド32や接触電極29、非接触電極28は鉄製の板金を成形した構成としたが、本発明は係る構成に限定されず導電性を有していればよい。例えば、搬送ガイド32や接触電極29、非接触電極28は導電性樹脂によって成型された構成でもよい。 In Examples 1 to 4, the transport guide 32, contact electrode 29, and non-contact electrode 28 are configured as formed iron sheet metal, but the present invention is not limited to such configurations and may be configured as long as they are conductive. For example, the transport guide 32, contact electrode 29, and non-contact electrode 28 may be configured as being molded from conductive resin.
なお、実施例1~4では、接触電極29または非接触電極28が除電部Bを有したが、搬送ガイド32が除電部Bを有する構成でもよい。例えば、図7(a)に示すような、搬送ガイド32が2次転写ローラ15と接触して2次転写ローラ15の表面を除電する除電部Bを有し、搬送ガイド32が電流抑制回路60を介してグランドに接地する構成でもよい。また、図7(b)に示すような、搬送ガイド32が2次転写ローラ15と非接触で2次転写ローラ15の表面を除電する除電部Bを有し、搬送ガイド32が電流抑制回路60を介してグランドに接地する構成でもよい。これらの構成では、接触電極29や非接触電極28、導通経路61を設ける必要が無くなり、さらなる小型化が可能となる。 In Examples 1 to 4, the contact electrode 29 or the non-contact electrode 28 has the charge removal section B, but the transport guide 32 may also have the charge removal section B. For example, as shown in FIG. 7(a), the transport guide 32 may have a charge removal section B that contacts the secondary transfer roller 15 to remove charge from the surface of the secondary transfer roller 15, and the transport guide 32 may be grounded via a current suppression circuit 60. Alternatively, as shown in FIG. 7(b), the transport guide 32 may have a charge removal section B that does not contact the secondary transfer roller 15 to remove charge from the surface of the secondary transfer roller 15, and the transport guide 32 may be grounded via a current suppression circuit 60. These configurations eliminate the need for the contact electrode 29, non-contact electrode 28, and conductive path 61, enabling further miniaturization.
また、本実施例の構成の中間転写ベルト8は、張架部材としての、中間転写ベルト8の駆動の役割を兼ねた2次転写対向ローラ12、テンションローラ13によって張架されている。しかし、図9に記載のように、張架ローラ11を用いて、3軸の構成によって、中間転写ベルト8を張架する構成においても適用可能である。 Furthermore, the intermediate transfer belt 8 in the configuration of this embodiment is tensioned by a secondary transfer opposing roller 12 and a tension roller 13, which act as tensioning members and also serve to drive the intermediate transfer belt 8. However, as shown in Figure 9, a configuration in which the intermediate transfer belt 8 is tensioned using a tension roller 11 and a three-axis configuration is also applicable.
なお、本発明の効果は中間転写ベルトを用いる画像形成装置にとどまらず、例えばモノクロ画像形成装置のような感光ドラムから直接記録材へとトナーを転写する構成においても同様の効果が得られる。 The effects of this invention are not limited to image forming devices that use an intermediate transfer belt; similar effects can also be obtained in configurations such as monochrome image forming devices, in which toner is transferred directly from a photosensitive drum to a recording material.
本発明の実施の形態の開示は、以下の構成を含む。 The disclosure of embodiments of the present invention includes the following configurations:
(構成1)
像担持体と、
前記像担持体の表面と当接して転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記像担持体の表面に供給されたトナーを記録材に転写する回転可能な転写部材と、
前記転写部材の回転方向において前記転写ニップ部の上流側かつ、前記記録材の移動方向において前記転写ニップ部の上流側の前記転写部材の表面と対向する対向部において前記転写部材の表面を除電する除電部材と、と、
トナーが転写される記録材の面とは逆の面と接触することで記録材の前記転写ニップ部への搬送をガイドするガイド部材と、
前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加部と、を有し、
前記ガイド部材と前記除電部材と、は、同一の電流抑制回路を介して接地されており、
前記除電部材は、前記転写部材に前記転写電圧が印加された状態で、前記対向部において前記転写部材の表面を除電することを特徴とする画像形成装置。
(Configuration 1)
an image carrier;
a rotatable transfer member that contacts the surface of the image carrier to form a transfer nip and transfers the toner supplied to the surface of the image carrier to a recording material at the transfer nip;
a charge removing member that removes charge from the surface of the transfer member at an opposing portion that faces the surface of the transfer member upstream of the transfer nip portion in the rotation direction of the transfer member and upstream of the transfer nip portion in the movement direction of the recording material; and
a guide member that contacts a surface of the recording material opposite to the surface onto which the toner is transferred, thereby guiding the recording material to be conveyed to the transfer nip portion;
a transfer voltage application unit that applies a transfer voltage to the transfer member,
the guide member and the charge removing member are grounded via the same current suppression circuit;
The image forming apparatus is characterized in that the charge removing member removes electricity from the surface of the transfer member at the opposing portion while the transfer voltage is applied to the transfer member.
(構成2)
前記除電部材は、前記対向部において前記転写部材と接触することを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 2)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge removing member contacts the transfer member at the facing portion.
(構成3)
前記除電部材は、前記対向部において前記転写部材と接触していないことを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 3)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge removing member is not in contact with the transfer member at the opposing portion.
(構成4)
前記電流抑制回路は可変抵抗回路であることを特徴とする構成1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(Configuration 4)
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the current suppressing circuit is a variable resistance circuit.
(構成5)
湿度に関する情報を検知する湿度検知手段と、
前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、前記電流抑制回路を制御する制御部と、を有し、
前記電流抑制回路は可変抵抗回路であり、前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記可変抵抗回路の抵抗値を切り替えるように制御することを特徴とする構成4に記載の画像形成装置。
(Configuration 5)
humidity detection means for detecting information relating to humidity;
a control unit that controls the current suppression circuit based on the detection result of the humidity detection means,
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the current suppression circuit is a variable resistance circuit, and the control unit controls the variable resistance circuit to change a resistance value based on the detection result.
(構成6)
前記電流抑制回路は定電圧素子であることを特徴とする構成1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(Configuration 6)
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the current suppressing circuit is a constant voltage element.
(構成7)
前記定電圧素子はツェナーダイオードであることを特徴とする構成6に記載の画像形成装置。
(Configuration 7)
7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the constant voltage element is a Zener diode.
(構成8)
前記電流抑制回路の電流量は、第1の記録材に前記像担持体上のトナー像を転写する場合よりも、前記第1の記録材の抵抗よりも低い第2の記録材に前記像担持体上の前記トナー像を転写する場合の方が抑制されるように構成されていることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 8)
The image forming apparatus described in configuration 1 is characterized in that the amount of current of the current suppression circuit is configured to be suppressed when the toner image on the image carrier is transferred to a second recording material having a lower resistance than the first recording material, compared to when the toner image on the image carrier is transferred to a first recording material.
(構成9)
前記ガイド部材は、前記除電部材を兼ねていることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 9)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the guide member also serves as the charge removing member.
(構成10)
前記像担持体の内面に接触し、前記転写部材と対向する対向部材を有し、
前記転写ニップ部は、前記像担持体と前記転写部材と前記対向部材とで形成されることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 10)
a facing member that contacts the inner surface of the image carrier and faces the transfer member;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer nip portion is formed by the image carrier, the transfer member, and the opposing member.
(構成11)
前記トナーの正規極性と前記転写電圧の極性は逆であることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 11)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the normal polarity of the toner and the polarity of the transfer voltage are opposite to each other.
(構成12)
前記転写部材の回転軸線と直交する断面において、前記除電部材は、前記転写部材と前記像担持体と、における接線で分割される領域のうち前記転写部材が配置される領域に配置されることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 12)
The image forming apparatus described in configuration 1, characterized in that, in a cross section perpendicular to the rotation axis of the transfer member, the charge removal member is arranged in the area where the transfer member is arranged, among the areas divided by tangents to the transfer member and the image carrier.
(構成13)
前記除電部材は、除電針で構成されていることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 13)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charge eliminating member is a charge eliminating needle.
(構成14)
前記転写電圧は前記除電部材と放電する大きさであることを特徴とする構成2に記載の画像形成装置。
(Configuration 14)
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the transfer voltage is large enough to discharge the charge from the charge removing member.
(構成15)
前記除電部材は、前記転写部材と前記像担持体との間で放電が発生する領域よりも前記転写部材の回転方向の上流で前記対向部を形成していることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 15)
The image forming apparatus according to configuration 1, wherein the neutralization member forms the opposing portion upstream in the rotation direction of the transfer member from an area where discharge occurs between the transfer member and the image carrier.
(構成16)
前記像担持体は中間転写ベルトであることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 16)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is an intermediate transfer belt.
(構成17)
前記像担持体は感光ドラムであることを特徴とする構成1に記載の画像形成装置。
(Configuration 17)
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is a photosensitive drum.
2 感光ドラム
8 中間転写ベルト
15 2次転写ローラ
28 非接触電極
29 接触電極
32 搬送ガイド
60 電流抑制回路
74 2次転写電圧印加部
2 Photosensitive drum 8 Intermediate transfer belt 15 Secondary transfer roller 28 Non-contact electrode 29 Contact electrode 32 Conveyance guide 60 Current suppression circuit 74 Secondary transfer voltage application section
Claims (17)
前記像担持体の表面と当接して転写ニップ部を形成し、前記転写ニップ部において前記像担持体の表面に供給されたトナーを記録材に転写する回転可能な転写部材と、
前記転写部材の回転方向において前記転写ニップ部の上流側かつ、前記記録材の移動方向において前記転写ニップ部の上流側の前記転写部材の表面と対向する対向部において前記転写部材の表面を除電する除電部材と、
トナーが転写される記録材の面とは逆の面と接触することで記録材の前記転写ニップ部への搬送をガイドするガイド部材と、
前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加部と、を有し、
前記ガイド部材と前記除電部材と、は、同一の電流抑制回路を介して接地されており、
前記除電部材は、前記転写部材に前記転写電圧が印加された状態で、前記対向部において前記転写部材の表面を除電することを特徴とする画像形成装置。 an image carrier;
a rotatable transfer member that contacts the surface of the image carrier to form a transfer nip and transfers the toner supplied to the surface of the image carrier to a recording material at the transfer nip;
a charge removing member that removes charge from the surface of the transfer member at an opposing portion that faces the surface of the transfer member upstream of the transfer nip portion in the rotation direction of the transfer member and upstream of the transfer nip portion in the movement direction of the recording material;
a guide member that contacts a surface of the recording material opposite to the surface onto which the toner is transferred, thereby guiding the recording material to be conveyed to the transfer nip portion;
a transfer voltage application unit that applies a transfer voltage to the transfer member,
the guide member and the charge removing member are grounded via the same current suppression circuit;
The image forming apparatus is characterized in that the charge removing member removes electricity from the surface of the transfer member at the opposing portion while the transfer voltage is applied to the transfer member.
前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、前記電流抑制回路を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記検知結果に基づいて、前記可変抵抗回路の抵抗値を切り替えるように制御することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 humidity detection means for detecting information relating to humidity;
a control unit that controls the current suppression circuit based on the detection result of the humidity detection means,
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the control unit controls the variable resistor circuit to change its resistance value based on the detection result.
前記転写ニップ部は、前記像担持体と前記転写部材と前記対向部材とで形成されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 a facing member that contacts the inner surface of the image carrier and faces the transfer member;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer nip portion is formed by the image carrier, the transfer member, and the opposing member.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is a photosensitive drum.
Priority Applications (4)
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