JP2008070619A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置、特に転写ベルトを用いて記録媒体に画像形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine combining two or more of these, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium using a transfer belt.
電子写真方式等の画像形成装置では、静電潜像担持体(以下、単に「像担持体」ということがある。)の表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置或いは静電記録装置などの静電潜像形成装置で形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像してトナー像を形成し、該トナー像を最終的に記録媒体に転写し、該転写されたトナー像を定着装置で加熱加圧下に記録媒体に定着させる。 In an image forming apparatus such as an electrophotographic system, the surface of an electrostatic latent image carrier (hereinafter sometimes simply referred to as “image carrier”) is charged by a charging device, and an image exposure device or electrostatic device is charged in the charged area. An electrostatic latent image is formed according to an image to be formed by an electrostatic latent image forming device such as a recording device, and the electrostatic latent image is developed by a developing device to form a toner image. Then, the toner image is transferred to a recording medium, and the transferred toner image is fixed on the recording medium by heating and pressurizing with a fixing device.
かかる画像形成装置は、モノクロ画像形成装置と2色以上のトナーを用いて画像形成できるカラー画像形成装置(代表的なものはフルカラー画像形成装置)に大別できる。
モノクロ画像形成装置では、像担持体上に形成されるトナー像は、転写装置を用いて直接記録媒体上に転写されるか、或いは1次転写装置により中間転写体に1次転写され、該中間転写体から記録媒体上に2次転写装置により転写され、定着装置により定着される。像担持体上に形成されるトナー像が転写体に保持された記録媒体に転写され、その後該記録媒体に定着される場合もある。
Such image forming apparatuses can be roughly classified into a monochrome image forming apparatus and a color image forming apparatus (typically, a full color image forming apparatus) capable of forming an image using two or more colors of toner.
In a monochrome image forming apparatus, a toner image formed on an image carrier is directly transferred onto a recording medium using a transfer device, or is primarily transferred to an intermediate transfer member by a primary transfer device. The image is transferred from the transfer member onto the recording medium by a secondary transfer device and fixed by a fixing device. In some cases, the toner image formed on the image carrier is transferred to a recording medium held on a transfer body and then fixed on the recording medium.
カラー画像形成装置としては、所謂4サイクル型カラー画像形成装置やタンデム型カラー画像形成装置等が知られている。 Known color image forming apparatuses include so-called four-cycle color image forming apparatuses and tandem color image forming apparatuses.
4サイクル型カラー画像形成装置は、感光体のような像担持体表面を帯電させ、その帯電域に画像露光を施すなどして静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成する。かかるトナー像形成においては、互いに異なる色のトナーを収容した複数の現像器を順次用いて、順次異なる色のトナー像を像担持体上に形成する。さらに、像担持体上に形成されるトナー像を、1次転写装置を用いて順次、重ねて中間転写体上に1次転写し、かくして形成される中間転写体上の多重トナー像を2次転写装置で記録媒体に2次転写し、定着装置で定着させて、カラー画像を得ることができる。現像器を一つだけ或いは現像器全数よりは少ない複数の現像器を用いて画像形成することもできる。 A four-cycle color image forming apparatus forms an electrostatic latent image by charging the surface of an image carrier such as a photoconductor and exposing the image to the charged area. Develop to form a toner image. In such toner image formation, toner images of different colors are sequentially formed on the image carrier by sequentially using a plurality of developing units containing different color toners. Further, the toner image formed on the image carrier is sequentially transferred onto the intermediate transfer member by primary transfer using a primary transfer device, and the multiple toner images on the intermediate transfer member thus formed are subjected to secondary transfer. A color image can be obtained by secondary transfer to a recording medium with a transfer device and fixing with a fixing device. It is also possible to form an image using only one developing device or a plurality of developing devices smaller than the total number of developing devices.
タンデム型のカラー画像形成装置では、感光体のような像担持体、その表面を帯電させる帯電装置、画像露光装置等の静電潜像形成装置、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置等を含む画像形成部が、トナーの色に応じて複数、中間転写体に沿って順次配置されており、各画像形成部において像担持体上に形成されるトナー像は1次転写装置により中間転写体に重ねて1次転写され、該中間転写体上の多重トナー像が2次転写装置により記録媒体に2次転写され、定着装置で定着される。画像形成部を一つだけ或いは画像形成部全数よりは少ない複数の画像形成部を用いて画像形成することもできる。 In a tandem type color image forming apparatus, an image carrier such as a photoconductor, a charging device for charging the surface thereof, an electrostatic latent image forming device such as an image exposure device, and the electrostatic latent image on the image carrier are developed. A plurality of image forming units including a developing device and the like are sequentially arranged along the intermediate transfer body according to the color of the toner, and a toner image formed on the image carrier in each image forming unit is a primary transfer device. Thus, the toner image is primary-transferred over the intermediate transfer member, and the multiple toner images on the intermediate transfer member are secondarily transferred to the recording medium by the secondary transfer device and fixed by the fixing device. It is also possible to form an image using only one image forming unit or a plurality of image forming units smaller than the total number of image forming units.
また、上記いずれのカラー画像形成装置の場合でも、像担持体上に形成されるトナー像が転写体に保持された記録媒体に転写され、その後該記録媒体に定着される場合もある。 In any of the above color image forming apparatuses, the toner image formed on the image carrier may be transferred to a recording medium held on a transfer body and then fixed on the recording medium.
モノクロ画像形成装置であれ、カラー画像形成装置であれ、中間転写体や記録媒体を保持する転写体のような転写体を用いて画像形成する画像形成装置における該転写体には、複数のベルト張架ローラに巻き掛けられて回転駆動される転写ベルトが採用されることが多い。 Regardless of whether the image forming apparatus is a monochrome image forming apparatus or a color image forming apparatus, the transfer body in an image forming apparatus that forms an image using a transfer body such as an intermediate transfer body or a transfer body that holds a recording medium includes a plurality of belt tension members. In many cases, a transfer belt that is wound around a pedestal roller and driven to rotate is employed.
ところが転写ベルトのベルト張架ローラに巻き掛かっている部分は、転写ベルトが長期間停止されると、その間にベルトテンション力によりクリープ変形し易く、その後の画像形成においてクリープ変形したベルト部分にトナー像を1次転写したり、また、クリープ変形したベルト部分に形成された1次転写トナー像を記録媒体上に2次転写したり、該転写ベルトに保持された記録媒体にトナー像を転写すると、転写時、転写に係わる部材間、すなわち、1次転写の場合は像担持体と転写ベルト間、2次転写の場合は転写ベルトと記録媒体間、転写体上の記録媒体への転写の場合は像担持体と記録媒体間に密着不良が発生しやすく、これが画像抜けを招くことがある。 However, when the transfer belt is stopped for a long period of time, the portion of the transfer belt that is wound around the belt stretching roller is likely to be creep-deformed by the belt tension force, and the toner image is formed on the belt portion that has been creep-deformed during subsequent image formation. When the primary transfer toner image formed on the creep-deformed belt portion is secondarily transferred onto the recording medium, or the toner image is transferred to the recording medium held on the transfer belt, During transfer, between members involved in transfer, that is, between the image carrier and transfer belt in the case of primary transfer, between the transfer belt and recording medium in the case of secondary transfer, and in the case of transfer to a recording medium on the transfer body Insufficient adhesion tends to occur between the image carrier and the recording medium, which may lead to image omission.
この点、例えば特開平9−222802号公報には、中間転写ベルトをベルト張架ローラに巻き掛けた転写ユニットにおいて、隣り合うベルト張架ローラ間が最大記録媒体のためのベルト上画像形成領域の長さ以上となる部分を設け、ベルト停止時にはその部分に画像形成するベルト部分を位置させ、それによりクリープ変形が起こり得る停止時ベルトのローラ巻き掛け部分には画像形成されないようにすることが記載されている。 In this regard, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-222802, in a transfer unit in which an intermediate transfer belt is wound around a belt stretching roller, an image forming area on the belt for the maximum recording medium is defined between adjacent belt stretching rollers. It is described that a portion longer than the length is provided, and the belt portion where the image is formed is positioned at the portion when the belt is stopped, so that the image is not formed on the roller winding portion of the belt when the belt can be creep-deformed. Has been.
また、特開平2000−305417号公報には、中間転写ベルトの使用頻度を記憶手段に記憶させ、記憶手段に記憶されている使用頻度に応じて中間転写ベルトへのトナー像転写開始位置を選択し、それによりクリープ変形の少ないベルト部分に画像形成すること、さらに、画像形成待機中に中間転写ベルトを少しずつ回転させることが記載されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-305417, the use frequency of the intermediate transfer belt is stored in the storage unit, and the toner image transfer start position to the intermediate transfer belt is selected according to the use frequency stored in the storage unit. Thus, it is described that an image is formed on a belt portion with little creep deformation, and further, the intermediate transfer belt is rotated little by little during standby for image formation.
しかしながら、特開平9−222802号公報に記載された画像形成装置は、近年急激に進みつつある画像形成装置の小型化や低コスト化の要求に対応できない。画像形成装置の小型化、低コスト化には転写ユニット自体の小型化も必要になり、そのためには、転写ベルトやベルト張架ローラの小型化が求められるが、特開平9−222802号公報に記載された画像形成装置では、隣り合うベルト張架ローラ間が最大記録媒体のためのベルト上画像形成領域の長さ以上となる部分を転写ユニットに設けなければならないので、このことが転写ベルトの小型化の妨げとなり、またそのためベルト張架ローラの小型化も妨げられる。 However, the image forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-222802 cannot meet the demand for downsizing and cost reduction of the image forming apparatus which has been rapidly progressing in recent years. In order to reduce the size and cost of the image forming apparatus, it is necessary to reduce the size of the transfer unit itself. For this purpose, it is necessary to reduce the size of the transfer belt and the belt stretching roller. In the described image forming apparatus, the transfer unit must be provided with a portion in which the distance between adjacent belt stretching rollers is equal to or longer than the length of the on-belt image forming area for the maximum recording medium. This hinders downsizing, and also prevents downsizing of the belt stretching roller.
画像形成装置の小型化や低コスト化のためには、転写ベルトとベルト張架ローラの小型化が求められるほか、ベルト張架ローラの本数の低減が求められることもある。例えば、ベルト張架ローラとして小径の2本のローラを採用する場合、各ローラの半径は小さく、しかもローラに対する転写ベルトの巻き掛け中心角度は略180度となり、ベルトのローラに巻き掛けられた部分のベルト停止時のクリープ変形はそれだけ大きくなる。 In order to reduce the size and cost of the image forming apparatus, it is required to reduce the size of the transfer belt and the belt stretching roller and to reduce the number of belt stretching rollers. For example, when two small-diameter rollers are employed as the belt stretching roller, the radius of each roller is small, and the center angle of the transfer belt around the roller is approximately 180 degrees, and the portion of the belt that is wound around the roller. The creep deformation when the belt stops is increased accordingly.
このように転写ベルトとベルト張架ローラを小型化し、さらに(或いは)ベルト張架ローラの本数を低減するような場合には、特開平2000−305417号公報に記載されているように、中間転写ベルトの使用頻度に応じて中間転写ベルトへのトナー像転写開始位置を選択したり、画像形成待機中に中間転写ベルトを少しずつ回転させたとしても、画像抜けなどの画像不良が発生する恐れがある。 When the transfer belt and the belt stretching roller are reduced in size and the number of belt stretching rollers is reduced as described above, intermediate transfer is performed as described in JP-A-2000-305417. Even if the toner image transfer start position to the intermediate transfer belt is selected according to the belt usage frequency or the intermediate transfer belt is rotated little by little during image formation standby, image defects such as missing images may occur. is there.
転写ベルトのクリープ変形を発生させない機構を追加することも考えられるが、それでは画像形成装置のコストアップを招く。 Although it is conceivable to add a mechanism that does not cause creep deformation of the transfer belt, this increases the cost of the image forming apparatus.
また、転写ベルトについては、以上説明したベルトのクリープ変形に関する問題の他、次のような問題もある。
すなわち、画像形成装置の低コスト化のために、シート材を円筒形に曲げてシート材両端を継ぎ合わせた転写ベルトを採用する場合のように継ぎ目のある転写ベルトや、樹脂材料等を金型に流し込んで成形した転写ベルトのように、金型内を樹脂材料等が別方向から流れ込んで突き合わされ交わる部分であるウェルド部のある転写ベルトでは、そのような継ぎ目やウエルド部は、特性(代表的には抵抗率、厚み、表面粗さ)の点でベルトの他の部分に対し変化している場合が多い。このような特性の変化した継ぎ目やウエルド部を用いてトナー像が転写されると、画像不良が発生し易い。従ってそのような継ぎ目やウエルド部のあるベルト領域にはトナー像を転写しないことが望まれる。
The transfer belt has the following problems in addition to the above-described problems related to the creep deformation of the belt.
In other words, in order to reduce the cost of the image forming apparatus, a transfer belt with a seam or a resin material is used as a mold as in the case of adopting a transfer belt in which a sheet material is bent into a cylindrical shape and both ends of the sheet material are joined. In a transfer belt having a weld portion where a resin material or the like flows in a different direction from a different direction and meets each other, such as a transfer belt formed by pouring into a mold, such a joint or weld portion has characteristics (typical In particular, it is often changed with respect to other portions of the belt in terms of resistivity, thickness, and surface roughness. When a toner image is transferred using such a seam or weld having changed characteristics, image defects are likely to occur. Therefore, it is desirable not to transfer the toner image to the belt region having such a seam or weld.
しかし、画像形成装置の小型化や低コスト化のために、転写ベルトやベルト張架ローラを小型化したり、さらには(或いは)ベルト張架ローラの本数を低減すると、前記のクリープやベルトの継ぎ目或いはウエルド部による作像には適しないベルト部分が増してしまう。 However, in order to reduce the size and cost of the image forming apparatus, if the size of the transfer belt or the belt stretching roller is reduced, and / or if the number of belt stretching rollers is reduced, the creep or belt joints described above are reduced. Or the belt part unsuitable for image formation by a weld part will increase.
そこで本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を複数のベルト張架ローラに巻き掛けられた転写ベルトを用いて記録媒体に転写する画像形成装置であって、画像形成装置の小型化、低コスト化のために転写ベルトやベルト張架ローラを小型化したり、さらには(或いは)ベルト張架ローラの本数を低減し、転写ベルトとして継ぎ目或いはウエルド部のあるような転写ベルトを採用しても、転写ベルトにおける作像に適しない部分が少なく抑制されるようにして(換言すれば、作像に適する部分が狭められないようにして)、それだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, develops the electrostatic latent image to form a toner image, and winds the toner image around a plurality of belt stretching rollers. An image forming apparatus that transfers to a recording medium using a transfer belt, and the transfer belt and belt stretching roller are downsized to reduce the size and cost of the image forming apparatus, and / or Even if a transfer belt having a seam or a weld is used as the transfer belt by reducing the number of the gantry rollers, a portion that is not suitable for image formation on the transfer belt is suppressed to a small extent (in other words, the transfer belt is formed). It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of forming a good image as much as possible so that a portion suitable for an image is not narrowed.
本発明は前記課題を解決するため、次の第1、第2の画像形成装置を提供する。これら画像形成装置はいずれも静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を複数のベルト張架ローラに巻き掛けられた転写ベルトを用いて記録媒体に転写する画像形成装置である。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following first and second image forming apparatuses. Each of these image forming apparatuses forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, develops the electrostatic latent image to form a toner image, and winds the toner image around a plurality of belt stretching rollers. The image forming apparatus transfers the image onto a recording medium using a hung transfer belt.
(1)第1の画像形成装置
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を該静電潜像担持体から複数のベルト張架ローラに巻き掛けられた転写ベルトに1次転写し、該転写ベルト上の1次転写トナー像を該転写ベルトから記録媒体に2次転写する画像形成装置であり、該転写ベルトは長手方向に沿って作像適格領域及び作像不適格領域を有しているとともに位置識別基準部が設定されており、該位置識別基準部を検出する検出器が設けられており、該検出器による該位置識別基準部の検出に基づいて前記作像適格領域に前記静電潜像担持体上のトナー像が1次転写されるように画像形成動作開始タイミングが制御されるとともに該転写ベルトの停止時には前記作像不適格領域が前記複数の張架ローラのうち転写ベルト停止時に張架ローラ上ベルト部分のクリープ変形が最も大きくなるローラ上に位置するように該転写ベルト停止が制御される画像形成装置。
(1) First image forming apparatus An electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image carrier, the electrostatic latent image is developed to form a toner image, and the toner image is carried by the electrostatic latent image carrier. An image forming apparatus that performs primary transfer from a body to a transfer belt wound around a plurality of belt stretching rollers, and secondarily transfers a primary transfer toner image on the transfer belt from the transfer belt to a recording medium; The transfer belt has an image forming qualifying region and an image ineligible region along the longitudinal direction, and a position identification reference part is set, and a detector for detecting the position identification reference part is provided. Based on the detection of the position identification reference part by the detector, the image forming operation start timing is controlled so that the toner image on the electrostatic latent image carrier is primarily transferred to the image forming eligible area. When the transfer belt is stopped, the image ineligible area is the plurality of stretchers. An image forming apparatus in which the stop of the transfer belt is controlled so as to be positioned on the roller where the creep deformation of the upper belt portion of the stretch roller becomes the largest when the transfer belt is stopped.
(2)第2の画像形成装置。
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を該静電潜像担持体から複数のベルト張架ローラに巻き掛けられた転写ベルトに保持された記録媒体に転写する画像形成装置であり、該転写ベルトは長手方向に沿って前記記録媒体を保持させるべき作像適格領域及び作像不適格領域を有しているとともに位置識別基準部が設定されており、該位置識別基準部を検出する検出器が設けられており、該検出器による該位置識別基準部の検出に基づいて前記作像適格領域に保持させた記録媒体に前記静電潜像担持体上のトナー像が転写されるように画像形成動作開始タイミングが制御されるとともに該転写ベルトの停止時には前記作像不適格領域が前記複数の張架ローラのうち転写ベルト停止時に張架ローラ上ベルト部分のクリープ変形が最も大きくなるローラ上に位置するように該転写ベルト停止が制御される画像形成装置。
(2) Second image forming apparatus.
An electrostatic latent image is formed on the electrostatic latent image carrier, the electrostatic latent image is developed to form a toner image, and the toner image is transferred from the electrostatic latent image carrier to a plurality of belt stretching rollers. An image forming apparatus for transferring to a recording medium held on a wound transfer belt, the transfer belt having an image forming eligible area and an image forming inadequate area for holding the recording medium along the longitudinal direction. And a position identification reference part is set, and a detector for detecting the position identification reference part is provided, and the position identification reference part is held in the image forming eligible area based on the detection of the position identification reference part by the detector. The image forming operation start timing is controlled so that the toner image on the latent electrostatic image bearing member is transferred to the recorded recording medium. When the transfer belt stops among the rollers, Image forming apparatus said transfer belt stop is controlled such that the creep deformation of La on the belt portion located closest larger roller on.
第1、第2のいずれの画像形成装置においても、転写ベルトの「作像不適格領域」とは、例えば、ベルトの抵抗率、厚み及び表面粗さ等のベルト特性のうち少なくとも一つが該転写ベルトの他の領域(作像適格領域)に対し変化している領域である。そのような作像不適格領域は典型的には、例えば低コストの転写ベルトに見られる継ぎ目或いはウエルド部を含む領域であり、さらに言えば、該継ぎ目或いはウエルド部及びそれに続く該継ぎ目或いはウエルド部の近傍領域である。ここで「継ぎ目」とは、例えばシート材を円筒形に曲げてシート材両端を継ぎ合わせたような転写ベルトにおける該継ぎ合わせ部分であり、「ウエルド部」とは、例えば樹脂材料等を金型に流し込んで成形した転写ベルトのように、金型内を樹脂材料等が別方向から流れ込んで突き合わされ交わる部分である。 In both the first and second image forming apparatuses, the “image ineligible area” of the transfer belt means that, for example, at least one of belt characteristics such as belt resistivity, thickness and surface roughness is transferred. This is an area that changes with respect to other areas of the belt (image formation eligible area). Such image ineligible areas are typically areas including seams or welds found, for example, in low cost transfer belts, and more specifically, the seams or welds and subsequent seams or welds. It is a neighborhood region of. Here, the “seam” is a joint portion of the transfer belt in which, for example, the sheet material is bent into a cylindrical shape and both ends of the sheet material are joined, and the “weld portion” is, for example, a resin material or the like in a mold As in a transfer belt formed by pouring into a mold, a resin material or the like flows from another direction in the mold and is abutted and intersected.
本発明に係る第1の画像形成装置によると、検出器によるベルトの位置識別基準部の検出に基づいて作像適格領域に静電潜像担持体上のトナー像が1次転写されるように画像形成装置の画像形成動作開始タイミングが制御されるとともに該転写ベルトの停止時には前記作像不適格領域が前記複数の張架ローラのうち転写ベルト停止時に張架ローラ上ベルト部分のクリープ変形が最も大きくなるローラ上に位置するように該転写ベルト停止が制御される。 According to the first image forming apparatus of the present invention, the toner image on the electrostatic latent image carrier is primarily transferred to the image forming eligible area based on the detection of the belt position identification reference portion by the detector. The image forming operation start timing of the image forming apparatus is controlled, and when the transfer belt is stopped, the image formation inadequate area is the creep deformation of the upper belt portion of the tension roller when the transfer belt is stopped among the plurality of tension rollers. The stop of the transfer belt is controlled so as to be positioned on the roller which becomes larger.
本発明に係る第2の画像形成装置によると、検出器によるベルトの位置識別基準部の検出に基づいて作像適格領域に保持させた記録媒体に静電潜像担持体上のトナー像が転写されるように画像形成装置の画像形成動作開始タイミングが制御されるとともに該転写ベルトの停止時には前記作像不適格領域が前記複数の張架ローラのうち転写ベルト停止時に張架ローラ上ベルト部分のクリープ変形が最も大きくなるローラ上に位置するように該転写ベルト停止が制御される。 According to the second image forming apparatus of the present invention, the toner image on the electrostatic latent image carrier is transferred to the recording medium held in the image formation eligible area based on the detection of the belt position identification reference portion by the detector. As described above, the image forming operation start timing of the image forming apparatus is controlled, and when the transfer belt is stopped, the image formation inadequate area is a region of the upper belt portion of the stretching roller when the transfer belt is stopped among the plurality of stretching rollers. The stop of the transfer belt is controlled so as to be positioned on the roller having the largest creep deformation.
このように、第1、第2のいずれの画像形成装置においても、ベルトの作像不適格領域がベルト停止時にクリープ変形が最も大きくなるローラ上に配置されるので、それだけ画像形成に適さないベルト部分が作像不適格領域に集中せしめられ、これにより、ベルト全体としてみた場合、転写ベルトにおける作像に適しない部分が少なく抑制され、それだけ良好な画像を形成できる。 As described above, in both the first and second image forming apparatuses, the belt image inadequate area is arranged on the roller having the largest creep deformation when the belt is stopped. The portions are concentrated on the image formation inadequate area. Accordingly, when viewed as the entire belt, a portion that is not suitable for image formation on the transfer belt is suppressed and a good image can be formed.
画像形成装置の小型化、低コスト化のために転写ベルトやベルト張架ローラを小型化したり、さらには(或いは)ベルト張架ローラの本数を低減し、転写ベルトとして継ぎ目或いはウエルド部等のあるような低コストの転写ベルトを採用しても、転写ベルトにおける作像に適しない部分を少なく抑制してそれだけ良好な画像を形成できる。 In order to reduce the size and cost of the image forming apparatus, the transfer belt and the belt stretching roller are reduced in size, and / or the number of belt stretching rollers is reduced, and the transfer belt has a seam or a weld portion. Even when such a low-cost transfer belt is employed, it is possible to suppress a portion that is not suitable for image formation on the transfer belt and to form a better image.
第1第2のいずれの画像形成装置においても、前記転写ベルトの位置識別基準部は例えば転写ベルトの耳部に光学式センサで検出可能の孔を形成したり、光学式センサで検出可能の光反射マークを形成する等して設けてもよいが、転写ベルトの他の部分に対して厚み、抵抗率、表面粗さ等が異なる前記作像不適格領域自身に設定してもよい(すなわち、位置識別基準部は作像不適格領域自身でもよい。)。 In any of the first and second image forming apparatuses, the transfer belt position identification reference portion forms, for example, a hole detectable by an optical sensor in the ear of the transfer belt, or light detectable by the optical sensor. It may be provided by forming a reflection mark or the like, but it may be set in the image formation inadequate area itself having a different thickness, resistivity, surface roughness, etc. with respect to other portions of the transfer belt (that is, The position identification reference part may be an image ineligible area itself.)
第1、第2のいずれの画像形成装置においても、前記複数の張架ローラのうち転写ベルト停止時に張架ローラ上ベルト部分のクリープ変形が最も大きくなるローラとしては、例えば該複数のベルト張架ローラのうち最もローラ径が小さいローラ又は該複数のベルト張架ローラのうち最もベルト巻き掛け中心角度の大きいローラを挙げることができる。
最もローラ径が小さく且つ最もベルト巻き掛け中心角度の大きいローラもクリープ変形が最も大きくなるローラとして例示できる。
In either of the first and second image forming apparatuses, the plurality of stretching rollers may be configured such that, for example, the plurality of belt stretching belts have the largest creep deformation of the upper belt portion of the stretching roller when the transfer belt is stopped. A roller having the smallest roller diameter among the rollers or a roller having the largest belt winding center angle among the plurality of belt stretching rollers can be exemplified.
A roller having the smallest roller diameter and the largest belt winding center angle can be exemplified as a roller having the largest creep deformation.
第1、第2のいずれの画像形成装置も既述の4サイクル型やタンデム型等のカラー画像形成装置であってもよく、モノクロ専用の画像形成装置であってもよい。 Each of the first and second image forming apparatuses may be a color image forming apparatus such as the above-described 4-cycle type or tandem type, or may be an image forming apparatus dedicated to monochrome.
以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を複数のベルト張架ローラに巻き掛けられた転写ベルトを用いて記録媒体に転写する画像形成装置であって、画像形成装置の小型化、低コスト化のために転写ベルトやベルト張架ローラを小型化したり、さらには(或いは)ベルト張架ローラの本数を低減し、転写ベルトとして継ぎ目或いはウエルド部のあるような転写ベルトを採用しても、転写ベルトにおける作像に適しない部分が少なく抑制されるようにして(換言すれば、作像に適する部分が狭められないようにして)、それだけ良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, an electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image carrier, the electrostatic latent image is developed to form a toner image, and the toner image is stretched over a plurality of belts. An image forming apparatus that transfers to a recording medium using a transfer belt wound around a roller, and the transfer belt and belt stretching roller are downsized to reduce the size and cost of the image forming apparatus, and (Or) Even if the number of belt stretching rollers is reduced and a transfer belt having a seam or a weld is used as the transfer belt, the number of portions that are not suitable for image formation on the transfer belt is suppressed to be small ( In other words, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming a good image as much as possible so that a portion suitable for image formation is not narrowed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の1例を示している。図1の画像形成装置Aは4サイクル型のカラー画像形成装置である。画像形成装置Aは、回転駆動されるドラム型の感光体11を備えている。感光体11の周囲に帯電装置12、現像装置14、中間転写ベルト3及びクリーニング装置15がこの順序で配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus according to the present invention. An image forming apparatus A in FIG. 1 is a four-cycle type color image forming apparatus. The image forming apparatus A includes a drum-type photoconductor 11 that is driven to rotate. A charging device 12, a developing device 14, an intermediate transfer belt 3 and a cleaning device 15 are arranged around the photosensitive member 11 in this order.
現像装置14は、イエロー現像器Y、マゼンタ現像器M、シアン現像器C及びブラック現像器Kを備えており、これら現像器は回転駆動される現像器ラック140に等中心角度間隔で搭載されている。各現像器は、現像ローラ141を有している。 The developing device 14 includes a yellow developing unit Y, a magenta developing unit M, a cyan developing unit C, and a black developing unit K. These developing units are mounted on a rotating developer unit rack 140 at equal central angular intervals. Yes. Each developing device has a developing roller 141.
中間転写ベルト3は、ベルト張架ローラ31、32、33、34及びベルト張架ローラを兼ねる1次転写ローラ2に巻き掛けられている。ローラ31は駆動ローラであり、ローラ32は駆動ローラ31に対向する従動ローラであり、ローラ33はベルトに張力を与えるテンションローラであり、ローラ34は1次転写ローラ2とともにベルト3を感光体11に接触させるローラである。 The intermediate transfer belt 3 is wound around the belt transfer rollers 31, 32, 33, and 34 and the primary transfer roller 2 that also serves as the belt transfer roller. The roller 31 is a driving roller, the roller 32 is a driven roller that faces the driving roller 31, the roller 33 is a tension roller that applies tension to the belt, and the roller 34 moves the belt 3 together with the primary transfer roller 2 to the photosensitive member 11. It is a roller made to contact with.
中間転写ベルト3はベルト駆動部30により回転駆動されるローラ31により図中反時計方向まわり(図中の矢印方向)に回転することができる。これらベルト3及びベルト張架ローラ(ローラ31等)は転写ユニット300を構成している。転写ユニット300についてはさらに後述する。 The intermediate transfer belt 3 can be rotated counterclockwise in the figure (in the direction of the arrow in the figure) by a roller 31 that is rotationally driven by the belt drive unit 30. The belt 3 and the belt stretching roller (roller 31 and the like) constitute a transfer unit 300. The transfer unit 300 will be further described later.
駆動ローラ31に巻き掛けられたベルト部分に対して2次転写ローラ5が設けられており、従動ローラ32に巻き掛けられたベルト部分に対してクリーニング装置4が設けられている。 The secondary transfer roller 5 is provided for the belt portion wound around the driving roller 31, and the cleaning device 4 is provided for the belt portion wound around the driven roller 32.
2次転写ローラ6の下方にはタイミングローラ対6が、上方には定着装置8が設けられている。現像装置14等の下方に記録媒体(本例では記録紙S)を収容するカセット7が、また、カセット7の上方には画像露光装置13がそれぞれ配置されている。 A timing roller pair 6 is provided below the secondary transfer roller 6, and a fixing device 8 is provided above. A cassette 7 for storing a recording medium (recording paper S in this example) is disposed below the developing device 14 and the like, and an image exposure device 13 is disposed above the cassette 7.
この画像形成装置Aによると、四つの現像器のうちいずれか一つを用いてモノクロ画像を形成でき、2以上の現像器を用いてカラー画像を形成できる。以下に四つの現像器Y、M、C及びKを用いてフルカラー画像形成する例を説明する。 According to the image forming apparatus A, a monochrome image can be formed using any one of the four developing devices, and a color image can be formed using two or more developing devices. Hereinafter, an example of forming a full-color image using four developing units Y, M, C, and K will be described.
先ず、現像器ラック140を回動させてイエロー現像器Yの現像ローラ141を感光体11に臨ませ、感光体11を図示省略の感光体駆動モータで回転駆動させてその表面を帯電装置12で帯電させる。さらに該感光体表面の帯電域に、図示省略のコンピュータ等から提供される画像情報に基づいて画像露光装置13からイエロー静電潜像形成のための画像露光を施す。それにより感光体11上にイエロー静電潜像を形成し、これを図示省略の電源から現像バイアスが印加された現像器Yの現像ローラ141で現像してイエロートナー像を形成する。該イエロートナー像を図示省略の電源から1次転写電圧が印加された1次転写ローラ2により、回転駆動される中間転写ベルト3上に1次転写する。 First, the developing device rack 140 is rotated so that the developing roller 141 of the yellow developing device Y faces the photoconductor 11, and the photoconductor 11 is rotated by a photoconductor drive motor (not shown) and the surface thereof is charged by the charging device 12. Charge. Further, image exposure for forming a yellow electrostatic latent image is performed from the image exposure device 13 on the charged area on the surface of the photoconductor based on image information provided from a computer (not shown) or the like. As a result, a yellow electrostatic latent image is formed on the photoconductor 11, and this is developed by the developing roller 141 of the developing unit Y to which a developing bias is applied from a power supply (not shown) to form a yellow toner image. The yellow toner image is primarily transferred onto an intermediate transfer belt 3 that is rotationally driven by a primary transfer roller 2 to which a primary transfer voltage is applied from a power supply (not shown).
同様にして、マゼンタ現像器Mを用いてマゼンタトナー像を形成し、ベルト3に転写し、シアン現像器Cを用いてシアントナー像を形成し、ベルト3に転写し、ブラック現像器Kを用いてブラックトナー像を形成し、ベルト3に転写する。これら各色トナー像の形成及びベルト3への1次転写のタイミングは、ベルト3上にこれらトナー像が重ねて転写されるタイミングである。なお、かかるベルト3上への多重トナー像形成中は、2次転写ローラ5及びクリーニング装置4はベルト3から離反される。 Similarly, a magenta toner image is formed using the magenta developing device M, transferred to the belt 3, a cyan toner image is formed using the cyan developing device C, transferred to the belt 3, and the black developing device K is used. Thus, a black toner image is formed and transferred to the belt 3. The timing of the formation of each color toner image and the primary transfer to the belt 3 is the timing at which these toner images are transferred onto the belt 3 in a superimposed manner. During the formation of the multiple toner image on the belt 3, the secondary transfer roller 5 and the cleaning device 4 are separated from the belt 3.
一方、カセット7に収容された記録紙Sが給紙ローラ71により引き出され、タイミングローラ6へ送られる。タイミングローラ対6は、ベルト3上の多重トナー像の2次転写領域への移動に合わせて記録紙Sを2次転写領域へ供給する。2次転写領域では、かかる記録紙の到来に先立って2次転写ローラ5がベルト3側へ移動せしめられ、かくしてベルト4上の多重トナー像は、図示省略の電源から2次転写電圧が印加された2次転写ローラ5により記録紙Sに2次転写される。記録紙Sはその後定着装置8を通過することでトナー像が加熱加圧下に定着され、排紙トレイTへ排出される。 On the other hand, the recording paper S accommodated in the cassette 7 is pulled out by the paper feed roller 71 and sent to the timing roller 6. The timing roller pair 6 supplies the recording paper S to the secondary transfer area in accordance with the movement of the multiple toner images on the belt 3 to the secondary transfer area. In the secondary transfer area, the secondary transfer roller 5 is moved to the belt 3 side before the arrival of the recording paper, and thus the secondary transfer voltage is applied to the multiple toner image on the belt 4 from a power supply (not shown). Then, the toner image is secondarily transferred onto the recording sheet S by the secondary transfer roller 5. The recording paper S then passes through the fixing device 8 so that the toner image is fixed under heat and pressure, and is discharged to the paper discharge tray T.
1次転写後感光体11上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置15により除去清掃され、2次転写後ベルト3上に残留する転写残トナー等はクリーニング装置4により除去清掃される。 Transfer residual toner or the like remaining on the photoreceptor 11 after the primary transfer is removed and cleaned by the cleaning device 15, and transfer residual toner or the like remaining on the belt 3 after the secondary transfer is removed and cleaned by the cleaning device 4.
前記の中間転写ベルト3には位置識別基準部RF(図2参照)が設けられており、基準部RFの走行軌道に臨むように基準部の検出器SEが設けられている。位置識別基準部RFとその検出器SEとしては、例えば図2(A)に示すように、基準部RFとしてベルト3の耳部に形成した貫通孔hを、検出器SEとして、該ベルト耳部を間にして耳部両側に配置された投光素子とそれからの光を受ける受光素子とからなる光学式センサを挙げることができる。 The intermediate transfer belt 3 is provided with a position identification reference portion RF (see FIG. 2), and a reference portion detector SE is provided so as to face the traveling track of the reference portion RF. As the position identification reference portion RF and its detector SE, for example, as shown in FIG. 2A, a through hole h formed in the ear portion of the belt 3 as the reference portion RF is used as the detector SE. An optical sensor comprising a light projecting element disposed on both sides of the ear portion and a light receiving element for receiving light from the light projecting element can be mentioned.
この他、図2(B)に示すように、基準部RFとしてベルト3の耳部表面に形成した光反射マークrsを、検出器SEとして、該マークrsの走行軌道に臨んで該マークrsに投光できる投光素子と該マークrsからの反射光を受ける受光素子とからなる光学式センサを例示できる。 In addition, as shown in FIG. 2B, the light reflection mark rs formed on the surface of the ear portion of the belt 3 as the reference portion RF is used as the detector SE so as to face the traveling track of the mark rs. An optical sensor including a light projecting element that can project light and a light receiving element that receives reflected light from the mark rs can be exemplified.
位置識別基準部RFの検出器SEによる検出情報は画像形成装置動作(ベルト駆動部30の動作も含む)を制御する制御部9に入力されるようになっており、制御部9は、検出器SEによる基準部RF検出のタイミングから所定の時間後に画像形成を開始したり、転写ベルト3の回転を停止することにより転写ベルト3上の画像形成位置や転写ベルト3の停止位置を常に一定に保つことができる。また、ベルト3上の画像形成位置を一定化することで、転写ベルト3上の回転方向における画像形成領域と非画像形成領域を明確に区別することも可能となる。このことについては後ほど説明する。 Information detected by the detector SE of the position identification reference unit RF is input to the control unit 9 that controls the operation of the image forming apparatus (including the operation of the belt driving unit 30). The image formation position on the transfer belt 3 and the stop position of the transfer belt 3 are always kept constant by starting image formation after a predetermined time from the timing of detecting the reference portion RF by SE or stopping the rotation of the transfer belt 3. be able to. Further, by making the image forming position on the belt 3 constant, it is possible to clearly distinguish the image forming area and the non-image forming area in the rotation direction on the transfer belt 3. This will be explained later.
中間転写ベルト3についてさらに説明すると、ここでは中間転写ベルト3として例えば継ぎ目のある低コストのベルト3が採用される。すなわち、シート状材料を円筒形に曲げ、シート材料の両端を重ね合わせて加圧、加熱処理して接着したり、接着剤を用いて接着する等により接合したものであり、該接合部が継ぎ目となっているものである。 The intermediate transfer belt 3 will be further described. For example, a low-cost belt 3 with a joint is used as the intermediate transfer belt 3 here. That is, a sheet-like material is bent into a cylindrical shape and bonded by pressurizing and heat-treating both ends of the sheet material, or by adhering using an adhesive. It is what has become.
このベルト3における継ぎ目とそれに続くその近傍領域は、厚み、抵抗率、表面粗さ等のベルト特性のうち少なくとも一つがベルト3の他の領域に対して大きく変化していることが多々あり、継ぎ目とそれに続くその近傍領域は作像不適格領域であり、その領域にはトナー像を転写しない方がよい。そのような領域にトナー像が転写されると、画像不良が発生し易い。 In many cases, at least one of belt characteristics such as thickness, resistivity, surface roughness, and the like in the seam in the belt 3 and the vicinity thereof is greatly changed with respect to other areas in the belt 3. And the adjacent area that follows it is an image formation inadequate area, and it is better not to transfer the toner image to that area. When the toner image is transferred to such an area, image defects are likely to occur.
中間転写ベルト3としては、シート材からの形成ではなく、樹脂等を成形したものでもよい。例えば円筒形の金型に樹脂材料等を流し込んで成型したベルトも採用可能である。 しかし、そのようなベルトの成形においては、金型に注入された材料が金型に沿って流れ込んでいくが、金型の材料注入口から円周方向で最も遠い位置にある部分は金型内を二方向から流れてきた材料が最後に交わってウェルド部となる。複数の材料注入口を設けた金型を用いるベルト成形においても、材料が交わるウェルド部はできてしまう。 The intermediate transfer belt 3 may be formed of a resin or the like instead of being formed from a sheet material. For example, a belt formed by pouring a resin material or the like into a cylindrical mold can also be used. However, in the molding of such a belt, the material injected into the mold flows along the mold, but the portion farthest in the circumferential direction from the material injection port of the mold is in the mold. The material that has flowed from the two directions finally crosses to form a weld. Even in belt molding using a mold provided with a plurality of material injection ports, a weld portion where the materials intersect is formed.
このようなウエルド部及びそれに続くその近傍領域もベルトの特性(厚み、抵抗率、表面粗さ等)のうち少なくとも一つがベルトの他の部分に対して大きく変化していることが多々あり、従って、作像不適格領域であり、その領域にはトナー像を転写しない方がよい。そのような領域にトナー像が転写されると、画像不良が発生し易い。 In such a welded portion and the adjacent region thereof, at least one of belt characteristics (thickness, resistivity, surface roughness, etc.) often varies greatly with respect to other portions of the belt. It is better not to transfer the toner image to the image formation inadequate area. When the toner image is transferred to such an area, image defects are likely to occur.
なお、ウェルド部の特性値変動を抑えるために金型内の温度管理精度や冷却時間を厳密に管理することが考えられるが、それではベルトのコストアップや生産性の低下を招く。またウェルド部の特性値変動の大きいものを不良品とする場合も、工場での歩留りが低下し、ベルトの生産性低下、コストアップを招く。従って、ウエルド部のある転写ベルトでも使用できることが望ましい。 Although it is conceivable to strictly manage the temperature management accuracy and cooling time in the mold in order to suppress the characteristic value fluctuation of the weld portion, this causes an increase in belt cost and a decrease in productivity. Also, when a product having a large variation in the characteristic value of the weld portion is regarded as a defective product, the yield in the factory is lowered, leading to a reduction in belt productivity and an increase in cost. Therefore, it is desirable that a transfer belt having a weld portion can be used.
いずれにしても、転写ベルト3の材質としては、ポリフエニレンサルファイド(PPS)樹脂にカーボンを分散させて、表面抵抗率を1×107 Ω/□〜1×1012Ω/□程度の範囲に調整したものを例示できる。 In any case, as the material of the transfer belt 3, carbon is dispersed in polyphenylene sulfide (PPS) resin, and the surface resistivity is in the range of about 1 × 10 7 Ω / □ to 1 × 10 12 Ω / □. What was adjusted to can be illustrated.
このほか、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂等の樹脂や、シリコンゴム、ウレタンゴム等の弾性材、またこれらに導電性粉体やカーボンを分散させることで抵抗調整を行った材料を用いてもよい。 In addition, polycarbonate (PC) resin, polyimide (PI) resin, urethane resin, fluorine resin, nylon resin and other elastic materials such as silicon rubber and urethane rubber, and conductive powder and carbon You may use the material which adjusted resistance by disperse | distributing.
また、ベルト張架ローラとしては、アルミニウムや鉄を主体とする金属ローラか、芯金の外周面をEPDM、NBR、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの弾性材料に導電性粉体やカーボンを分散させて抵抗値を1×109 Ω・cm以下に調整した材料で被覆したものを例示できる。 The belt tension roller is a metal roller mainly made of aluminum or iron, or the outer peripheral surface of the core metal is made by dispersing conductive powder or carbon in an elastic material such as EPDM, NBR, urethane rubber, or silicon rubber. Examples thereof include those coated with a material whose resistance value is adjusted to 1 × 10 9 Ω · cm or less.
現像器で使用するトナーとしては、粒径7μm以下、より好ましくは粒径4.5μm以上6.5μm以下の重合トナーを例示できる。粉砕トナーでもよい。
各現像器の現像方式はトナーを主体とする現像剤を用いる所謂一成分現像方式でも、トナー及びキャリアを主体とする現像剤を用いる所謂二成分現像方式であってもよい。
Examples of the toner used in the developing device include polymerized toner having a particle diameter of 7 μm or less, more preferably 4.5 μm or more and 6.5 μm or less. A pulverized toner may be used.
The developing system of each developing device may be a so-called one-component developing system using a developer mainly composed of toner or a so-called two-component developing system using a developer mainly composed of toner and carrier.
ところで、一般的に言って、転写ユニットは画像形成装置の小型化、低コスト化のために容積を小さくして小型化、低コスト化することが望ましい。そのためには、張架ローラ本数を減らしたり小径化する方法が最も有効である。しかし、転写ベルトが転写ユニット内のベルト張架ローラ(駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラ等)に巻き掛かっている部分では、ベルトテンション力により転写ベルトがローラの外周形状に沿って変形する力が加わっており、画像形成装置が長期間停止されるときには転写ベルトがクリープ変形したままになってしまい、次の使用時に転写部での密着不良を生じ画像抜けなどが発生する可能性がある。 By the way, generally speaking, it is desirable that the transfer unit be reduced in size and cost by reducing the volume in order to reduce the size and cost of the image forming apparatus. For this purpose, a method of reducing the number of stretch rollers or reducing the diameter is most effective. However, at the portion where the transfer belt is wound around the belt stretching roller (drive roller, driven roller, tension roller, etc.) in the transfer unit, the force that deforms the transfer belt along the outer peripheral shape of the roller due to the belt tension force. In addition, when the image forming apparatus is stopped for a long period of time, the transfer belt remains creep-deformed, and in the next use, there is a possibility that an adhesion failure occurs at the transfer portion and an image omission occurs.
クリープ変形はベルト張架ローラが小径になるほど、また、ローラへのベルトの巻き掛け中心角度が大きくなるほど大きくなるため、転写ユニットの小型化は転写ベルトのクリープには不利な方向となる。 Creep deformation increases as the belt-stretching roller becomes smaller in diameter and as the belt wrapping center angle around the roller becomes larger. Therefore, downsizing of the transfer unit is disadvantageous for creep of the transfer belt.
画像形成装置Aにおいても、転写ユニット300の小型化、低コスト化のためにベルト張架ローラ31等はできるだけ小さく形成してある。従って、転写ベルト3のクリープには不利な方向となっている。
しかも、画像形成装置Aにおける転写ベルト3のように、継ぎ目(或いはウエルド部等)を有していることで作像適格領域と作像不適格領域が明確に区別される転写ベルトでは、ベルト張架ローラを小径化し巻き掛け中心角度を増やした場合、作像不適格領域以外のベルト領域にもクリープが発生し、該クリープ部分が原因で転写抜けによる画像不良の発生の可能性があり、従って、ベルト3の継ぎ目(或いはウエルド部等)による作像不適格領域の存在及びこのクリープのために作像には適しないベルト部分が増してしまう。
Also in the image forming apparatus A, the belt stretching roller 31 and the like are formed as small as possible in order to reduce the size and cost of the transfer unit 300. Therefore, this is a disadvantageous direction for creep of the transfer belt 3.
In addition, as in the transfer belt 3 in the image forming apparatus A, a belt that has a seam (or a weld portion or the like) so that the image formation eligible area and the image formation inadequate area can be clearly distinguished from each other. When the diameter of the laying roller is reduced and the winding center angle is increased, creep also occurs in the belt area other than the image ineligible area, and there is a possibility of image failure due to transfer omission due to the creep part. Further, due to the existence of an image ineligible region due to the joint (or weld portion) of the belt 3 and this creep, a belt portion not suitable for image formation increases.
そこで、画像形成装置Aでは、制御部9が、検出器SEによる位置識別基準部RFの検出に基づいてベルト3のこのような作像不適格領域以外の作像適格領域に感光体11上のトナー像が1次転写されるように装置Aの画像形成動作開始タイミング、ひいては感光体11から転写ベルト3へのトナー像の1次転写のタイミングを制御し、さらに、ベルト3停止時には作像不適格領域が張架ローラ上ベルト部分のクリープ変形が最も大きくなる駆動ローラ31上に位置するようにベルト3の停止を制御するようにしている。 Therefore, in the image forming apparatus A, the control unit 9 places the image forming area on the photoreceptor 11 other than the image forming inappropriate area on the belt 3 based on the detection of the position identification reference unit RF by the detector SE. The image forming operation start timing of the apparatus A is controlled so that the toner image is primarily transferred, and the primary transfer timing of the toner image from the photoconductor 11 to the transfer belt 3 is controlled. The stop of the belt 3 is controlled so that the qualified region is located on the driving roller 31 where the creep deformation of the upper belt portion of the stretching roller is the largest.
このように画像形成装置Aでは、ベルト3の作像不適格領域がベルト停止時にクリープ変形が最も大きくなる駆動ローラ31上に配置されるので、それだけ画像形成に適さないベルト部分が作像不適格領域に集中せしめられ、これにより、ベルト全体としてみた場合、作像に適しないベルト部分が少なく抑制され、それだけ良好な画像を形成できる。 As described above, in the image forming apparatus A, the image formation inadequate area of the belt 3 is arranged on the driving roller 31 where the creep deformation becomes the largest when the belt is stopped. As a result, the belt portion that is not suitable for image formation is suppressed and the image can be formed as much as possible.
ここでは、ベルト停止時には、ベルト3の継ぎ目(或いはウエルド部等)と該継ぎ目(或いはウエルド部等)の両側近傍領域を作像不適格領域として、それをクリープ変形が最も大きくなるローラ(本例では駆動ローラ31)に巻き掛けることが望ましい。 Here, when the belt is stopped, the seam (or weld portion, etc.) of the belt 3 and the regions near both sides of the seam (or weld portion, etc.) are defined as image ineligible regions, and these are the rollers that have the largest creep deformation (this example) Then, it is desirable to wind around the driving roller 31).
例えば、図3に示すように、ベルト継ぎ目(或いはウェルド部)のベルト走行方向における幅がL〔mm〕、最大クリープ発生ローラの外径がD〔mm〕、該ローラへのベルト巻き掛け中心角度がθとすると、作像不適格領域のベルト進行方向の幅は最低でも〔L+(D×Π×θ÷360)〕とすることが望ましい。制御部9はこの作像不適格領域のベルト進行方向の幅のうち少なくとも一部が該ローラに巻き掛かった状態で転写ベルトを停止させる。
例えば、L=20mm、D=20mm、θ=160度とすると、作像不適格領域のベルト進行方向の幅は最低でも76mm〔=20+(20×Π×160÷360)〕とすることが望ましい。制御部9はこの76mmの幅のうち少なくとも一部がローラ31に巻き掛かった状態でベルト3を停止させる。
For example, as shown in FIG. 3, the width of the belt seam (or weld portion) in the belt running direction is L [mm], the outer diameter of the maximum creep generating roller is D [mm], and the belt winding central angle around the roller Is θ, it is desirable that the width in the belt traveling direction of the image ineligible region is at least [L + (D × Π × θ ÷ 360)]. The control unit 9 stops the transfer belt in a state where at least a part of the width in the belt traveling direction of the image formation inadequate area is wound around the roller.
For example, if L = 20 mm, D = 20 mm, and θ = 160 degrees, the width in the belt traveling direction of the image ineligible region is desirably at least 76 mm [= 20 + (20 × Π × 160 ÷ 360)]. . The control unit 9 stops the belt 3 in a state where at least a part of the width of 76 mm is wound around the roller 31.
転写ベルト3における位置識別基準部RFの位置及び検出器SEの設置位置及びベルト停止方法等は任意に定めることができるが、本例では制御部9が、例えばベルト3に設定された位置識別基準部RFが検出器SEにて検出されてから、作像不適格領域のうち少なくとも一部が上記のようにローラ31に巻き掛かるまでに要する時間の経過を待ってベルト駆動部30を制御してベルト3を停止させる。 The position of the position identification reference unit RF on the transfer belt 3, the installation position of the detector SE, the belt stopping method, and the like can be arbitrarily determined. In this example, the control unit 9 uses, for example, the position identification reference set for the belt 3. The belt drive unit 30 is controlled after waiting for the time required for at least a part of the image ineligible region to be wound around the roller 31 as described above after the part RF is detected by the detector SE. The belt 3 is stopped.
画像形成装置Aにおいては、駆動ローラ31が最大クリープ量を発生させるベルト張架ローラであるが、場合によっては、クリープ量が最大になる張架ローラが変わってくる。 ここでクリープ量とは、図4に示すように、クリープによるベルト延びによりベルト表面が正規のベルト表面から変位し得るときの該変位高さである。 In the image forming apparatus A, the driving roller 31 is a belt stretching roller that generates the maximum creep amount. However, depending on the case, the stretching roller that maximizes the creep amount changes. Here, as shown in FIG. 4, the creep amount is the displacement height when the belt surface can be displaced from the normal belt surface due to the belt extension due to creep.
クリープ量が最大になる張架ローラは、外径がより小さい方、またベルトの巻き掛け量(巻き掛け中心角度)がより大きい方となる(但しベルトテンションが一定の場合)。具体例として、外径で30mm以下且つ巻き掛け角度で90度以上の張架ローラが対象となる場合を挙げることができる。この条件に含まれない張架ローラは実用上クリープの影響を考慮しなくてもよい場合が多い。また、そのようなローラは画像形成装置の小型化に対応しているものとは言いがたい場合が多い。 The tension roller that maximizes the creep amount has a smaller outer diameter and a larger belt winding amount (winding center angle) (provided that the belt tension is constant). As a specific example, a case where a stretching roller having an outer diameter of 30 mm or less and a winding angle of 90 degrees or more is an object can be mentioned. In many cases, the tension roller not included in this condition does not need to consider the effect of creep in practice. Further, it is often difficult to say that such a roller corresponds to the downsizing of the image forming apparatus.
ローラが外径で30mm以下且つ巻き掛け角度で90度以上の条件に当てはまる場合には、外径が同じローラについては巻き掛け量の大きい方、巻き掛け量が同じローラについては外径が小さい方を最大クリープ量を発生させるベルト張架ローラとして選択すればよい。外径も巻き掛け量も異なるローラ同士については、各張架ローラにおけるクリープ量の実測値を求めることが望ましいが、より外径の小さい張架ローラを選択してもよい。また、場合によっては金属ローラと弾性材料被覆ローラとでは、金属ローラの方を選択してもよい。 When the roller has an outer diameter of 30 mm or less and a winding angle of 90 degrees or more, the roller with the same outer diameter has the larger winding amount, and the roller with the same winding amount has the smaller outer diameter May be selected as a belt stretching roller that generates the maximum creep amount. For the rollers having different outer diameters and winding amounts, it is desirable to obtain an actual measurement value of the creep amount in each stretching roller, but a stretching roller having a smaller outer diameter may be selected. In some cases, the metal roller and the elastic material-covered roller may be selected as the metal roller.
なお、位置識別基準部RFについては、ベルトの継ぎ目(或いはウエルド部等)が厚み、抵抗率及び表面粗さ等のベルト特性のうち少なくとも一つにおいて作像適格領域におけるそれとは異なっていることを利用して、該継ぎ目(或いはウエルド部等)それ自身を位置識別基準部とし、検出器として継ぎ目(或いはウエルド部等)での作像適格領域とは異なる抵抗率、厚み、表面粗さ等を検出できるものを採用してもよい。 Regarding the position identification reference portion RF, the belt seam (or weld portion or the like) is different from that in the image formation eligible region in at least one of belt characteristics such as thickness, resistivity, and surface roughness. By using the seam (or weld part) as a position identification reference part, the detector has a resistivity, thickness, surface roughness, etc. that are different from the image forming eligible area at the seam (or weld part) as a detector. What can be detected may be adopted.
抵抗率変動を検出する場合は、例えば転写ベルトに通電させる部材を設けそれに定電流を印加し、そのときの電圧値の変動をモニタし、ある電圧値を閾値として変動を検出した場合にその部分が継ぎ目(或いはウエルド部等)と判断し、それに基づき既述のような制御を行えばよい。この場合、転写ベルト3への通電は、それ専用の部材を採用して行ってもよいし、1次転写ローラ2又は2次転写ローラ5を用いる等して行ってもよい。
図5はベルト走行方向におけるベルト位置とベルトの表面抵抗との関係を例示する図である。継ぎ目(或いはウエルド部)の表面抵抗がベルトの他の部分に対して大きく変化していることが分かる。
When detecting a change in resistivity, for example, by providing a member for energizing the transfer belt, applying a constant current thereto, monitoring the change in voltage value at that time, and detecting the change using a certain voltage value as a threshold, this part May be determined as a seam (or a weld portion, etc.), and control as described above may be performed based on the determination. In this case, the energization of the transfer belt 3 may be performed using a dedicated member, or may be performed using the primary transfer roller 2 or the secondary transfer roller 5.
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the belt position in the belt traveling direction and the surface resistance of the belt. It can be seen that the surface resistance of the seam (or weld) varies greatly with respect to other parts of the belt.
厚み変動を検出する場合は、例えば図6に示すようにベルト張架ローラ(図6ではローラ32)上方に変位センサを設けて厚み変動を検出すればよい。
表面粗さを検出する場合は、例えば前記マークrsを検出する場合と同様に、ヘルト3表面の反射率変動を光学的センサで検出すればよい。
In detecting the thickness variation, for example, as shown in FIG. 6, a displacement sensor may be provided above the belt tension roller (roller 32 in FIG. 6) to detect the thickness variation.
In the case of detecting the surface roughness, for example, as in the case of detecting the mark rs, the reflectance variation on the surface of the helt 3 may be detected by an optical sensor.
以上4サイクル型カラー画像形成装置に例をとって説明してきたが、本発明は中間転写ベルトを用いたタンデム型等のカラー画像形成装置にも適用でき、転写ベルトを用いたモノクロ画像形成装置にも適用できる。さらに、転写ベルト上に記録媒体を保持させ、この記録媒体にトナー像を転写するカラー画像形成装置にも適用できる。 The four-cycle color image forming apparatus has been described above as an example, but the present invention can also be applied to a tandem type color image forming apparatus using an intermediate transfer belt, and can be applied to a monochrome image forming apparatus using a transfer belt. Is also applicable. Further, the present invention can be applied to a color image forming apparatus that holds a recording medium on a transfer belt and transfers a toner image onto the recording medium.
図7にタンデム型カラー画像形成装置例Bを、図8にタンデム型カラー画像形成装置の他の例Cを示しておく。
図7の装置Bは、駆動ローラ31’とこれに対向するローラ32’に巻き掛けられた無端中間転写ベルト4’を有している。転写ベルト4’は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ31’により図中反時計方向(図中矢印方向)に回転させることができる。
FIG. 7 shows an example B of a tandem type color image forming apparatus, and FIG. 8 shows another example C of a tandem type color image forming apparatus.
The apparatus B in FIG. 7 has a driving roller 31 ′ and an endless intermediate transfer belt 4 ′ wound around a roller 32 ′ facing the driving roller 31 ′. The transfer belt 4 'can be rotated counterclockwise in the figure (arrow direction in the figure) by a driving roller 31' driven by a belt drive unit (not shown).
対向ローラ32’上のベルト部分には転写ベルト4’上の2次転写残トナー等を清掃するクリーニング装置8’が臨んでいる。駆動ローラ31’上のベルト部分には、2次転写ローラ5’が臨んでいる。 A cleaning device 8 'for cleaning secondary transfer residual toner and the like on the transfer belt 4' faces the belt portion on the counter roller 32 '. The secondary transfer roller 5 'faces the belt portion on the driving roller 31'.
2次転写ローラ5’の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト4’に押圧され、中間転写ベルト4’との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト4’の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Sの移動に従動して回転する。2次転写ローラ5’には、図示省略の2次転写バイアス電源装置から2次転写バイアスを印加することができる。 The surface layer portion of the secondary transfer roller 5 ′ is formed of an elastic material, and is pressed against the intermediate transfer belt 4 ′ by a pressing unit (not shown) to form a nip portion with the intermediate transfer belt 4 ′. It rotates following the rotation of the transfer belt 4 'or following the movement of the recording medium S fed into the nip as will be described later. A secondary transfer bias can be applied to the secondary transfer roller 5 ′ from a secondary transfer bias power supply device (not shown).
2次転写ローラ5’の下方には、タイミングローラ対9’が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。
転写ローラ5’の上方には定着装置6’が配置されている。
A timing roller pair 9 'is disposed below the secondary transfer roller 5', and a recording medium storage cassette that stores a recording medium (not shown) is further disposed below the pair of timing rollers 9 '.
A fixing device 6 ′ is disposed above the transfer roller 5 ′.
記録媒体収容カセットに収容された記録媒体(ここでは記録紙S)は、図示省略の媒体供給ローラにて1枚ずつ引き出してタイミングローラ対9’へ供給することができる。 The recording medium (recording paper S here) stored in the recording medium storage cassette can be pulled out one by one by a medium supply roller (not shown) and supplied to the timing roller pair 9 '.
中間転写ベルト4’を巻き掛けたローラ31’、32’の間には、転写ベルト4’に沿って、ローラ32’から31’に向けて、イエロー画像形成部Y’、マゼンタ画像形成部M’、シアン画像形成部C’及びブラック画像形成部K’がこの順序で配置されている。 Between the rollers 31 ′ and 32 ′ around which the intermediate transfer belt 4 ′ is wound, the yellow image forming unit Y ′ and the magenta image forming unit M are moved along the transfer belt 4 ′ from the rollers 32 ′ to 31 ′. ', Cyan image forming portion C' and black image forming portion K 'are arranged in this order.
Y’、M’、C’、K’の各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体11’を備えており、該感光体の周囲に帯電装置12’、画像露光装置13’、現像装置14’、1次転写ローラ2’、感光体上の1次転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置15’等がこの順序で配置されている。 Each of the image forming units Y ′, M ′, C ′, and K ′ includes a drum-type photoconductor 11 ′ as an electrostatic latent image carrier, and a charging device 12 ′ and an image exposure device are provided around the photoconductor. A device 13 ′, a developing device 14 ′, a primary transfer roller 2 ′, a cleaning device 15 ′ for removing and cleaning the primary transfer residual toner on the photosensitive member, and the like are arranged in this order.
1次転写ローラ2’は転写ベルト4’を間にして感光体11’に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。1次転写ローラ2’には、感光体11’上に形成されるトナー像をベルト4’へ1次転写するための1次転写バイアスを図示省略の1次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置13’は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体11’に画像露光を施せるものである。
The primary transfer roller 2 ′ is opposed to the photoconductor 11 ′ with the transfer belt 4 ′ in between, and rotates as the belt travels. A primary transfer bias for primary transfer of the toner image formed on the photoreceptor 11 ′ to the belt 4 ′ can be applied to the primary transfer roller 2 ′ from a primary transfer bias power supply device (not shown).
The exposure device 13 ′ can perform image exposure on the photoconductor 11 ′ using a laser beam in accordance with image information provided from a personal computer (not shown) or the like.
各画像形成部における感光体11’は、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置12’には、図示省略の帯電用電源装置から所定のタイミングで帯電電圧を印加できる。
The photoconductor 11 ′ in each image forming unit can be driven to rotate clockwise in the drawing by a photoconductor drive motor (not shown).
A charging voltage can be applied to the charging device 12 ′ in each image forming unit at a predetermined timing from a charging power supply device (not shown).
各画像形成部における現像装置14’は感光体11’上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ141’で現像することができる。 The developing device 14 ′ in each image forming unit can develop the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 11 ′ with a developing roller 141 ′ to which a developing bias voltage is applied from a developing bias applying power supply device (not shown). it can.
画像形成装置Bによると、画像形成部のうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部のすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Y’においてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト4’に1次転写する。
According to the image forming apparatus B, an image can be formed using one or more of the image forming units.
Taking the case where a full color image is formed using all of the image forming portions as an example, first, a yellow toner image is formed in the yellow image forming portion Y ′, and this is primarily transferred to the transfer belt 4 ′.
すなわち、イエロー画像形成部Y’において、感光体11’が図中時計方向に回転駆動され、帯電装置12’にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体11’の該帯電域に画像露光装置13’からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体11’上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置14’の現像バイアスが印加された現像ローラ141’にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が1次転写ローラ2’にて転写ベルト4’上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ2’には図示省略の電源装置から1次転写バイアス電圧が印加される。 That is, in the yellow image forming portion Y ′, the photosensitive member 11 ′ is rotated in the clockwise direction in the drawing, and the charging area of the photosensitive member 11 ′ whose surface is uniformly charged to a predetermined potential by the charging device 12 ′. Then, image exposure for the yellow image is performed from the image exposure device 13 ′, and an electrostatic latent image for yellow is formed on the photoreceptor 11 ′. The electrostatic latent image is developed by a developing roller 141 ′ to which a developing bias of a developing device 14 ′ having yellow toner is applied to become a visible yellow toner image, and the toner image is transferred to a transfer belt by a primary transfer roller 2 ′. Primary transfer is performed on 4 '. At this time, a primary transfer bias voltage is applied to the primary transfer roller 2 ′ from a power supply device (not shown).
同様にして、マゼンタ画像形成部M’においてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト4’に転写され、シアン画像形成部C’においてシアントナー像が形成されて転写ベルト4’に転写され、ブラック画像形成部K’においてブラックトナー像が形成されて転写ベルト4’に転写される。 Similarly, a magenta toner image is formed in the magenta image forming unit M ′ and transferred to the transfer belt 4 ′, and a cyan toner image is formed in the cyan image forming unit C ′ and transferred to the transfer belt 4 ′. A black toner image is formed at the forming portion K ′ and transferred to the transfer belt 4 ′.
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト4’上に重ねて転写されるタイミングで形成される。転写ベルト4’上に形成された多重トナー像は転写ベルト4’の回動により2次転写ローラ5’へ向け移動する。 Yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed at a timing at which these toner images are transferred onto the intermediate transfer belt 4 '. The multiple toner images formed on the transfer belt 4 'move toward the secondary transfer roller 5' by the rotation of the transfer belt 4 '.
一方、記録紙Sが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対9’へ供給され、待機している。 On the other hand, the recording paper S is pulled out from a recording medium storage cassette (not shown) by the medium supply roller, supplied to the timing roller pair 9 ', and is on standby.
タイミングローラ対9’のところで待機する記録紙Sは、中間転写ベルト4’にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト4’と2次転写ローラ5’とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ5’にて該多重トナー像が記録紙S上に2次転写される。 The recording sheet S waiting at the timing roller pair 9 ′ is supplied to the nip portion between the transfer belt 4 ′ and the secondary transfer roller 5 ′ in accordance with the multiple toner image sent by the intermediate transfer belt 4 ′. The multiple toner images are secondarily transferred onto the recording paper S by a secondary transfer roller 5 ′ to which a secondary transfer bias is applied from a power supply device (not shown).
その後記録媒紙Sは定着装置6’に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Sに定着される。記録紙Sはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。 Thereafter, the recording medium paper S is passed through the fixing device 6 ′, where the multiple toner images are fixed on the recording paper S under heat and pressure. The recording sheet S is continuously discharged to a discharge tray by a discharge roller pair (not shown).
各画像形成部の感光体上の転写残トナー等はクリーニング装置15’により、中間転写ベルト4’上の転写残トナー等はクリーニング装置8’によりそれぞれ除去清掃される。 The transfer residual toner and the like on the photoreceptor of each image forming unit are removed and cleaned by the cleaning device 15 ', and the transfer residual toner and the like on the intermediate transfer belt 4' are removed and cleaned by the cleaning device 8 '.
この画像形成装置Bにおいては、ベルト張架ローラが駆動ローラ31’と対向ローラ32’の2本だけであり、それだけこれらローラとベルト4’を含む転写ユニットが小型化されている。 In this image forming apparatus B, there are only two belt stretching rollers, a driving roller 31 ′ and a counter roller 32 ′, and the transfer unit including these rollers and the belt 4 ′ is downsized accordingly.
この画像形成装置Bにおいても、転写ベルト4’は継ぎ目(或いはウエルド部等)を有する低コストのベルトであり、画像形成装置Aにおける転写ベルト3と同様に長手方向に沿って作像適格領域及び該継ぎ目(或いはウエルド部等)を含む作像不適格領域を有しているとともに、位置識別基準部(図示省略)が設定されており、該位置識別基準部を検出する検出器SEが図7に例示するように設けられている。 Also in this image forming apparatus B, the transfer belt 4 ′ is a low-cost belt having a seam (or a weld portion), and the image forming eligible area and the image forming area along the longitudinal direction in the same manner as the transfer belt 3 in the image forming apparatus A. 7 has an image ineligible region including the seam (or weld portion, etc.), a position identification reference portion (not shown) is set, and a detector SE for detecting the position identification reference portion is shown in FIG. Are provided as illustrated in FIG.
そして、検出器SEによる位置識別基準部の検出に基づいて作像適格領域に画像形成部の感光体11’上のトナー像が1次転写されるように装置Bの画像形成動作開始タイミングが、ひいては感光体11’から転写ベルト4’へのトナー像転写のタイミングが制御される。 Then, based on the detection of the position identification reference portion by the detector SE, the image forming operation start timing of the apparatus B is such that the toner image on the photoreceptor 11 ′ of the image forming portion is primarily transferred to the image forming eligible region. As a result, the timing of toner image transfer from the photoreceptor 11 'to the transfer belt 4' is controlled.
さらに、ベルト4’上の画像形成に適する部分を狭めてしまわないように、ベルト4’を停止させるときには、検出器SEによる位置識別基準部の検出に基づいてベルト4’の作像不適格領域がローラ31’上に位置するように該転写ベルトが停止される。 Further, when the belt 4 ′ is stopped so as not to narrow a portion suitable for image formation on the belt 4 ′, an image unacceptable region of the belt 4 ′ is detected based on detection of the position identification reference portion by the detector SE. The transfer belt is stopped so that is positioned on the roller 31 '.
張架ローラ31’、32’は本例では同外径のローラであり、いずれのローラもベルト巻き掛け中心角度は同じ(略180度)であり、いずれのローラ上でもベルト停止時のベルトクリープ変形は最も大きくなり且つ同じである。ここでは、ベルトの作像不適格領域がローラ31’上に位置するように転写ベルト4’を停止させる。 The stretching rollers 31 ′ and 32 ′ are rollers having the same outer diameter in this example, and both rollers have the same belt winding center angle (approximately 180 degrees), and the belt creep when the belt is stopped on any of the rollers. The deformation is the largest and the same. Here, the transfer belt 4 ′ is stopped so that the belt image ineligible region is positioned on the roller 31 ′.
図8の装置Bも、駆動ローラ31”、対向ローラ32”及びこれらに巻き掛けられた無端転写ベルト4”を有している。転写ベルト4”は図中反時計方向(図中矢印方向)に回転させることができる。対向ローラ32”上のベルト部分に2次転写残トナー等清掃用のクリーニング装置8”が臨んでいる。 The apparatus B in FIG. 8 also has a drive roller 31 ″, a counter roller 32 ″, and an endless transfer belt 4 ″ wound around them. The transfer belt 4 ″ is counterclockwise in the figure (the direction of the arrow in the figure). Can be rotated. A cleaning device 8 ″ for cleaning secondary transfer residual toner and the like faces the belt portion on the opposing roller 32 ″.
対向ローラ32”には後述するようにベルト4”上に送り込まれてくる記録媒体Sをベルト4”に吸着させるための電圧を印加する電圧印加ローラ7”が臨んでいる。ローラ7”より記録媒体搬送方向において上流側にはタイミングローラ対9”が配置さており、さらにその下方に、図示省略の、記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。また、駆動ローラ31”より下流側に定着装置6”が配置されている。 As will be described later, a voltage application roller 7 ″ for applying a voltage for attracting the recording medium S fed onto the belt 4 ″ to the belt 4 ″ faces the counter roller 32 ″. A timing roller pair 9 ″ is arranged upstream of the roller 7 ″ in the recording medium conveying direction, and a recording medium containing cassette containing a recording medium (not shown) is arranged below the pair of timing rollers 9 ″. In addition, a fixing device 6 ″ is disposed downstream of the drive roller 31 ″.
そして、装置Bと同様に、ベルト4”に沿ってイエロー画像形成部Y”、マゼンタ画像形成部M”、シアン画像形成部C”及びブラック画像形成部K”がこの順序で配置されている。 Similarly to the apparatus B, the yellow image forming unit Y ″, the magenta image forming unit M ″, the cyan image forming unit C ″, and the black image forming unit K ″ are arranged in this order along the belt 4 ″.
各画像形成部は、ドラム型の感光体11”を備えており、該感光体の周囲に帯電装置12”、画像露光装置13”、現像装置14”、転写ローラ2”、感光体上の転写残トナーを除去清掃するクリーニング装置15”等がこの順序で配置されている。 Each image forming unit includes a drum-type photoconductor 11 ″, and a charging device 12 ″, an image exposure device 13 ″, a developing device 14 ″, a transfer roller 2 ″, and a transfer on the photoconductor are provided around the photoconductor. A cleaning device 15 ″ for removing residual toner and cleaning is arranged in this order.
転写ローラ2”は転写ベルト4”を間にして感光体11”に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。転写ローラ2”には、感光体11”上に形成されるトナー像をベルト4”上の記録媒体へ転写するための転写バイアスを図示省略の電源から印加できる。 The transfer roller 2 ″ faces the photoconductor 11 ″ with the transfer belt 4 ″ in between, and rotates following the running of the belt. A toner image formed on the photoconductor 11 ″ is transferred to the transfer roller 2 ″. A transfer bias for transferring to a recording medium on the belt 4 ″ can be applied from a power supply (not shown).
画像形成装置Cにおいても、画像形成部のうち1又は2以上を用いて画像を形成することができる。以下、画像形成部のすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとって説明する。 The image forming apparatus C can also form an image using one or more of the image forming units. Hereinafter, a case where a full color image is formed using all of the image forming units will be described as an example.
画像形成装置Cでは、記録媒体Sはタイミングローラ対9”にて所定のタイミングでベルト4”上に送り込まれ、その途中で電圧印加ローラ7”にて吸着用電圧が印加されてベルト4”に吸着保持され、ベルト4”とともに各画像形成部下を定着装置6”へ向け搬送される。 In the image forming apparatus C, the recording medium S is fed onto the belt 4 ″ at a predetermined timing by the timing roller pair 9 ″, and a suction voltage is applied to the belt 4 ″ by the voltage application roller 7 ″ in the middle. It is sucked and held, and is conveyed together with the belt 4 ″ to the fixing device 6 ″ under each image forming unit.
一方、イエロー画像形成部Y”において、装置Bの画像形成部Yにおけると同様にして感光体11”上にイエロートナー像が形成され、該トナー像が転写ローラ2”にて転写ベルト4”上に保持されて移動する記録媒体S上に転写される。 On the other hand, in the yellow image forming portion Y ″, a yellow toner image is formed on the photoreceptor 11 ″ in the same manner as in the image forming portion Y of the apparatus B, and the toner image is transferred onto the transfer belt 4 ″ by the transfer roller 2 ″. Is transferred onto the recording medium S which is held and moved.
同様にして、マゼンタ画像形成部M”においてマゼンタトナー像が形成されて記録媒体Sに転写され、シアン画像形成部C”においてシアントナー像が形成されて媒体Sに転写され、ブラック画像形成部K”においてブラックトナー像が形成されて媒体Sに転写される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが記録媒体S上に重ねて転写されるタイミングで形成される。 Similarly, a magenta toner image is formed in the magenta image forming unit M ″ and transferred to the recording medium S, and a cyan toner image is formed and transferred to the medium S in the cyan image forming unit C ″. In FIG. 5, a black toner image is formed and transferred to the medium S. Yellow, magenta, cyan, and black toner images are formed on the recording medium S at the timing of transfer.
このようにして多重トナー像が転写形成された記録媒体Sは定着装置6”に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録紙Sに定着される。記録媒体Sはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。 The recording medium S on which the multiple toner images are thus transferred is passed through the fixing device 6 ″, where the multiple toner images are fixed to the recording paper S under heat and pressure. The recording medium S continues and is not shown. Are discharged to a discharge tray by a pair of discharge rollers.
各画像形成部の感光体上の転写残トナー等はクリーニング装置15”により、転写ベルト4”上のトナー等はクリーニング装置8”によりそれぞれ除去清掃される。 The transfer residual toner and the like on the photoreceptor of each image forming unit are removed and cleaned by the cleaning device 15 ″, and the toner and the like on the transfer belt 4 ″ are removed and cleaned by the cleaning device 8 ″.
この画像形成装置Cにおいては、ベルト張架ローラが駆動ローラ31”と対向ローラ32”の2本だけであり、それだけこれらローラとベルト4”を含む転写ユニットが小型化されている。 In this image forming apparatus C, there are only two belt-stretching rollers, a driving roller 31 ″ and a counter roller 32 ″, and the transfer unit including these rollers and the belt 4 ″ is downsized accordingly.
この画像形成装置Cにおいても、転写ベルト4”は継ぎ目(或いはウエルド部等)を有する低コストのベルトであり、画像形成装置Aにおける転写ベルト3と同様に長手方向に沿って作像適格領域及び該継ぎ目(或いはウエルド部等)を含む作像不適格領域を有しているとともに、位置識別基準部(図示省略)が設定されており、該位置識別基準部を検出する検出器SEが図8に例示するように設けられている。 Also in this image forming apparatus C, the transfer belt 4 ″ is a low-cost belt having a seam (or a weld portion or the like). Like the transfer belt 3 in the image forming apparatus A, the image forming eligible area and the transfer belt 4 ″ are arranged along the longitudinal direction. 8 has an image ineligible region including the seam (or weld portion) and a position identification reference part (not shown) is set, and a detector SE for detecting the position identification reference part is shown in FIG. Are provided as illustrated in FIG.
そして、検出器SEによる位置識別基準部の検出に基づいて作像適格領域に保持された記録媒体S上に各画像形成部の感光体11”上のトナー像が転写されるように装置Cの画像形成動作開始タイミングが制御される。 Then, based on the detection of the position identification reference part by the detector SE, the toner image on the photoconductor 11 ″ of each image forming part is transferred onto the recording medium S held in the image forming eligible area. The image forming operation start timing is controlled.
さらに、ベルト4”上の画像形成に適する部分を狭めてしまわないように、ベルト4”を停止させるときには、検出器SEによる位置識別基準部の検出に基づいてベルト4”の作像不適格領域がローラ31”上に位置するように該転写ベルトが停止される。 Further, when the belt 4 ″ is stopped so as not to narrow the portion suitable for image formation on the belt 4 ″, the image formation inadequate region of the belt 4 ″ is detected based on the detection of the position identification reference portion by the detector SE. The transfer belt is stopped so that is positioned on the roller 31 ″.
張架ローラ31”、32”は本例では同外径のローラであり、いずれのローラもベルト巻き掛け中心角度は同じ(略180度)であり、いずれのローラ上でもベルト停止時のベルトクリープ変形は最も大きくなり且つ同じである。ここでは、ベルトの作像不適格領域がローラ31”上に位置するように転写ベルト4”を停止させる。 The stretching rollers 31 ″ and 32 ″ are rollers having the same outer diameter in this example, and both rollers have the same belt winding center angle (approximately 180 degrees), and belt creep when the belt is stopped on any of the rollers. The deformation is the largest and the same. Here, the transfer belt 4 ″ is stopped so that the image forming inappropriate area of the belt is positioned on the roller 31 ″.
本発明は、転写ベルトを用いて記録媒体に画像形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち2以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置を提供することに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used to provide an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine that forms an image on a recording medium using a transfer belt, or a combination machine that combines two or more of these.
A 画像形成装置
11 感光体
12 帯電装置
13 画像露光装置
14 現像装置
Y イエロー現像器
M シアン現像器
M マゼンタ現像器
K ブラック現像器
140 現像器ラック
141 現像ローラ
15 クリーニング装置
2 ベルト張架ローラを兼ねる1次転写ローラ
300 転写ユニット
3 中間転写ベルト
31 駆動ローラ
32 従動ローラ
33 テンションローラ
34 ベルト当接用ローラ
30 ベルト駆動部
4 クリーニング装置
5 2次転写ローラ
6 タイミングローラ対
7 給紙カセット
8 定着装置
RF ベルト3に設けられた位置識別基準部
SE 位置識別基準部を検出する検出器
h ベルト耳部の孔(位置識別基準部の例)
rs 光反射マーク(位置識別基準部の例)
B、C 画像形成装置
Y’、Y” イエロー画像形成部
M’、M” マゼンタ画像形成部
C’、C” シアン画像形成部
K’、K” ブラック画像形成部
11’、11” 感光体
12’、12” 帯電装置
13’、13” 画像露光装置
14’、14” 現像装置
141’ 現像ローラ
15’、15” クリーニング装置
2’、2” 1次転写ローラ
31’、31” 駆動ローラ
32’、32” 対向ローラ
4’、4” 中間転写ベルト
5’ 2次転写ローラ
6’、6” 定着装置
8’、8” クリーニング装置
9’、9” タイミングローラ対
S 記録媒体
A Image forming device 11 Photoconductor 12 Charging device 13 Image exposure device 14 Developing device Y Yellow developing device M Cyan developing device M Magenta developing device K Black developing device 140 Developing device rack 141 Developing roller 15 Cleaning device 2 Also serves as a belt stretching roller Primary transfer roller 300 Transfer unit 3 Intermediate transfer belt 31 Drive roller 32 Driven roller 33 Tension roller 34 Belt contact roller 30 Belt drive unit 4 Cleaning device 5 Secondary transfer roller 6 Timing roller pair 7 Paper feed cassette 8 Fixing device RF Position identification reference section SE provided on the belt 3 Detector h for detecting the position identification reference section Hole in belt ear (example of position identification reference section)
rs Light reflection mark (example of position identification reference part)
B, C Image forming apparatus Y ′, Y ″ Yellow image forming unit M ′, M ″ Magenta image forming unit C ′, C ″ Cyan image forming unit K ′, K ″ Black image forming unit 11 ′, 11 ″ Photoconductor 12 ', 12 "charging device 13', 13" image exposure device 14 ', 14 "developing device 141' developing roller 15 ', 15" cleaning device 2', 2 "primary transfer roller 31 ', 31" drive roller 32' , 32 "opposite roller 4 ', 4" intermediate transfer belt 5' secondary transfer roller 6 ', 6 "fixing device 8', 8" cleaning device 9 ', 9 "timing roller pair S recording medium
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2006
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