JP2005315987A - 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、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine of these.
電子写真方式を利用したプリンタや複写機等の画像形成装置では、有機感光体等からなる像担持体の表面に公知の電子写真プロセスにより形成した静電潜像をトナー像担持体に現像し、次いでこのトナー像を転写装置により記録媒体(用紙など)に静電的に転写した後、例えば加熱定着機構によりトナー像を記録媒体に定着させることにより画像形成が行われる。
転写装置に残存したトナー等は、次の転写時に記録媒体の裏面に付着して裏汚れとなるために、クリーニング装置にて転写装置の転写部から除去回収される。例えば、転写ベルトを有する場合において、クリーニング装置として、トナー像のトナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧が印加され、転写ベルトの表面に接触してクリーニングする導電性ブラシと、転写ベルトの裏面側で導電性ブラシと対向して配設された板状の対向電極とを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In an image forming apparatus such as a printer or a copying machine using an electrophotographic system, an electrostatic latent image formed by a known electrophotographic process on the surface of an image carrier made of an organic photoreceptor is developed on a toner image carrier, Next, the toner image is electrostatically transferred to a recording medium (such as paper) by a transfer device, and then the toner image is fixed to the recording medium by, for example, a heat fixing mechanism, thereby forming an image.
The toner remaining in the transfer device adheres to the back surface of the recording medium and becomes dirty on the next transfer, and is removed and collected from the transfer unit of the transfer device by the cleaning device. For example, in the case where a transfer belt is provided, the cleaning device is a conductive brush that is applied with a bias voltage having the same polarity as the toner charge polarity of the toner image and contacts the surface of the transfer belt for cleaning, and the back side of the transfer belt And a plate-like counter electrode disposed opposite to the conductive brush is proposed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、転写ベルトの近傍には、上述した導電性ブラシや対向電極のみならず、転写ベルトが巻き掛けられる駆動ローラ及び従動ローラと、像担持体としての感光体ドラムに対向して配置されて転写ベルトの裏面に接触する転写ローラとが配設される。このため、転送ベルトの周長が大きくなってしまい、レイアウト上の制約から画像形成装置の小型化を実現するのは困難であり、また、構成部品の数が多いことから、コストダウンが難しいとの懸念もある。同特許文献には、駆動ローラを対向電極として機能するように構成するものも提案されているが(第5頁、図4)、上記課題は未だ十分に解決されていないのが現状である。 However, in the vicinity of the transfer belt, not only the conductive brush and the counter electrode described above, but also a driving roller and a driven roller around which the transfer belt is wound, and a photosensitive drum as an image carrier are arranged and transferred. A transfer roller that contacts the back surface of the belt is disposed. For this reason, the peripheral length of the transfer belt becomes large, and it is difficult to reduce the size of the image forming apparatus due to layout restrictions, and it is difficult to reduce costs due to the large number of components. There are also concerns. In this patent document, there is also proposed a drive roller configured to function as a counter electrode (page 5, FIG. 4), but the above problem has not been sufficiently solved yet.
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、転写装置をコンパクトに構成できる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus in which a transfer device can be made compact.
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、用紙搬送ベルトの表面をクリーニングするクリーニング手段を備え、転写ベルトの駆動ローラが転写手段とクリーニング手段の対向部材とを兼ねるように構成している。すなわち、トナー像が担持される担持体と、担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニング手段と、担持体から記録材への転写領域において転写ベルトを間に介して担持体を押圧するように配設され、クリーニング手段の対向電極として機能するとともに転写ベルトを駆動する駆動ローラとを含む。
クリーニング手段は、転写ベルトの表面の汚れを除去する導電性のファーブラシと、ファーブラシで除去された汚れを回収する回収ローラとを備え、ファーブラシよりも大きなバイアスを回収ローラに印加することを特徴とすることができる。このように構成すると、ブレードめくれ等による不完全なクリーニングを回避することができる。
For this purpose, the image forming apparatus to which the present invention is applied includes a cleaning unit that cleans the surface of the paper transport belt, and the drive roller of the transfer belt serves as both the transfer unit and the opposing member of the cleaning unit. doing. That is, a carrier on which a toner image is carried, a transfer belt that transfers the toner image carried on the carrier to a recording material, a cleaning unit that cleans the surface of the transfer belt, and a carrier to the recording material In the transfer region, it is disposed so as to press the carrier through the transfer belt, and includes a driving roller that functions as a counter electrode of the cleaning means and drives the transfer belt.
The cleaning means includes a conductive fur brush that removes dirt on the surface of the transfer belt and a collecting roller that collects dirt removed by the fur brush, and applies a bias larger than that of the fur brush to the collecting roller. Can be a feature. With this configuration, incomplete cleaning due to blade turning or the like can be avoided.
また、クリーニング手段が複数設けられ、互いに隣接する各クリーニング手段に互いに異なる極性のバイアスが印加されることを特徴とすることができる。このように構成すると、信頼性の高いクリーニング性能とすることができる。
また、クリーニング手段が2つ設けられ、各クリーニング手段に印加するバイアスを、所定のプリントサイクルごとに反対の極性となるように制御するトナー回収用バイアス制御手段を更に含むことを特徴とすることができる。このように構成すると、2つのクリーニング手段が均等にトナーを回収するようにできる。
クリーニング手段が転写ベルトの回転方向に沿って2つ設けられ、各クリーニング手段は、転写ベルトの表面の汚れを除去する導電性のファーブラシと、ファーブラシで除去された汚れを回収する回収ローラとを備え、転写ベルトの回転方向下流側に位置するクリーニング手段においてファーブラシに印加するバイアスと回収ローラに印加するバイアスとの大小を逆転させるトナー回収用バイアス制御手段を更に含むことを特徴とすることができる。このように構成すると、下流側のファーブラシを定期的にリフレッシュさせることができる。
In addition, a plurality of cleaning units may be provided, and biases having different polarities may be applied to the adjacent cleaning units. If comprised in this way, it can be set as the highly reliable cleaning performance.
Further, two cleaning means are provided, and further includes a toner collection bias control means for controlling the bias applied to each cleaning means so as to have opposite polarities every predetermined print cycle. it can. With this configuration, the two cleaning units can collect the toner evenly.
Two cleaning units are provided along the rotation direction of the transfer belt, and each cleaning unit includes a conductive fur brush that removes dirt on the surface of the transfer belt, and a collection roller that collects dirt removed by the fur brush. And a toner recovery bias control means for reversing the magnitude of the bias applied to the fur brush and the bias applied to the recovery roller in the cleaning means positioned downstream in the rotation direction of the transfer belt. Can do. With this configuration, the fur brush on the downstream side can be periodically refreshed.
また、担持体から記録材への転写領域における、記録材を除いた合成抵抗値を計測する合成抵抗値計測手段と、合成抵抗値計測手段により計測した合成抵抗値に応じたバイアスをクリーニング手段に印加するトナー回収用バイアス制御手段とを更に含むことを特徴とすることができる。このように構成すると、適切なバイアスをクリーニング手段に印加することができ、確実なクリーニングを行うことができるようになる。 Further, a combined resistance value measuring unit that measures a combined resistance value excluding the recording material in a transfer region from the carrier to the recording material, and a bias corresponding to the combined resistance value measured by the combined resistance value measuring unit are used as a cleaning unit. And a bias control means for applying toner recovery to be applied. With this configuration, it is possible to apply an appropriate bias to the cleaning unit, and it is possible to perform reliable cleaning.
他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、トナー像が担持される中間転写ベルトと、中間転写ベルトに担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、中間転写ベルトから記録材への転写領域において中間転写ベルトを支持する支持ローラと、転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニング手段と、中間転写ベルトから記録材への転写領域において中間転写ベルト及び転写ベルトを間に介して支持ローラを押圧するように配設され、クリーニング手段の対向電極として機能するとともに転写ベルトを駆動する駆動ローラとを含む。
ここで、支持ローラに転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、駆動ローラを接地する接地手段とを更に備えたことを特徴とすることができる。
From another point of view, an image forming apparatus to which the present invention is applied includes an intermediate transfer belt on which a toner image is carried, a transfer belt that transfers the toner image carried on the intermediate transfer belt to a recording material, A support roller for supporting the intermediate transfer belt in the transfer area from the intermediate transfer belt to the recording material, a cleaning unit for cleaning the surface of the transfer belt, and an intermediate transfer belt and a transfer belt in the transfer area from the intermediate transfer belt to the recording material. A driving roller that is disposed so as to press the support roller therebetween, functions as a counter electrode of the cleaning unit, and drives the transfer belt.
Here, a transfer bias applying means for applying a transfer bias to the support roller and a grounding means for grounding the drive roller can be further provided.
転写バイアス印加手段は、記録材に転写するときとそれ以外のときとで転写バイアスを逆極性にして支持ローラに印加することを特徴とすることができる。このように構成すると、中間転写ベルトのクリーニング装置を活用することができる。
また、転写バイアス印加手段は、定電圧印加と定電流印加のいずれかで転写バイアスを支持ローラに印加することを特徴とすることができる。このように構成すると、状況に応じた印加モードを選択することができる。
The transfer bias applying means may be characterized in that the transfer bias is applied to the support roller with a reverse polarity when transferring to the recording material and at other times. If comprised in this way, the cleaning apparatus of an intermediate transfer belt can be utilized.
Further, the transfer bias applying means may apply the transfer bias to the support roller by either constant voltage application or constant current application. If comprised in this way, the application mode according to a condition can be selected.
本発明によれば、駆動ローラが転写ローラとクリーニング手段の対向電極とを兼ねるように構成しているので、転写ベルト内に転写ローラやクリーニング手段の対向電極を配設する必要がなくなるので、転写ベルトの周長を短くすることができ、転写装置をコンパクトにすることができ、画像形成装置全体も小型化が可能となる。 According to the present invention, since the drive roller is configured to serve as both the transfer roller and the counter electrode of the cleaning unit, there is no need to arrange the transfer roller and the counter electrode of the cleaning unit in the transfer belt. The circumference of the belt can be shortened, the transfer device can be made compact, and the entire image forming apparatus can be miniaturized.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の画像形成装置であって、例えば電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)と、各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト(トナー像の担持体)15と、中間転写ベルト15上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置20と、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置30とを備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a so-called tandem type image forming apparatus, for example, a plurality of image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, 10K) in which toner images of respective color components are formed by electrophotography. An intermediate transfer belt (toner image carrier) 15 for sequentially transferring (primary transfer) and holding each color component toner image formed by each
本実施の形態において、各画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)は、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11が帯電される帯電器12と、感光体ドラム11上に静電潜像が書込まれるレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置14と、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16と、感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ17等との電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット10は、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y色)、マゼンタ(M色)、シアン(C色)、黒(K色)の順に配置されている。
In the present embodiment, each of the image forming units 10 (10Y, 10M, 10C, and 10K) includes a
また、中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が106〜1014Ω・cmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図に示すB方向に所定の速度で循環駆動(回動)可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト15を回動させる駆動ロール31と、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール32と、中間転写ベルト15を支持し、一定の張力を与える従動ロール35と、二次転写する部分に設けられたバックアップロール(支持ロール)28とを有している。
The
各感光体ドラム11に対向して設けられたIBTモジュール18において、略直線状に延びる中間転写ベルト15の内側に設けられる各一次転写ロール16には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
In the
二次転写装置20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される二次転写搬送ベルト(転写ベルト)21を備えている。その対向ロールとしてのバックアップロール28は、表面にカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブで、内部はEPDMゴムからなり、その表面抵抗率が107〜1010Ω/□でロール径が28mmとなるように形成され、硬度は例えば70度(アスカーC)に設定されている。バックアップロール28は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写搬送ベルト21の対向電極をなし、二次転写バイアスを安定的に印加させるための金属製の給電ロール29が当接配置されている。
The
一方、二次転写搬送ベルト21は、金属例えばSUSや、体積抵抗が109Ω以下の半導電性のゴムロールなどからなる駆動ロール(転写ロール)22と、例えばゴムロールからなる従動ロール23とによって張架された、例えば体積抵抗率が106〜1010Ω・cmの半導電性の無端環状ベルトであり、100%伸張モジューラスが3.8MPaの材料が使用されている。この二次転写搬送ベルト21は、駆動ロール22によって所定の速度で搬送され、また、駆動ロール22と従動ロール23とによって所定のテンションが与えられている。
On the other hand, the secondary
駆動ロール22は、二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール28に圧接配置され、二次転写搬送ベルト21上に搬送される用紙Pに対して二次転写を施すための二次転写ロールとして機能している。また、バックアップロール28と駆動ロール22との圧力状態を変えることで二次転写部材の当接状態を変えることができ、アライメント調整、画像平行度の調整を行うことができる。従動ロール23の径は、薄紙コート紙などが搬送された場合であっても二次転写搬送ベルト21に巻きつかない程度に、小さな径が採用されている。更に、二次転写搬送ベルト21には、中間転写ベルト15と当接する二次転写部の上流側近傍に、導電性のファーブラシ24及び回収ローラ26を備えた第1のクリーニング装置60と、導電性のファーブラシ25及び回収ローラ27を備えた第2のクリーニング装置70とが配置されている。導電性のファーブラシ24,25は、二次転写搬送ベルト21に接触して配置され、二次転写搬送ベルト21に付着した汚れを除去する。回収ローラ26,27は、ファーブラシ24,25に隣接して配置され、ファーブラシ24,25で除去された汚れを回収する。
The
また、バックアップロール28の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングするベルトクリーナ41が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット10Yの上流側には、各画像形成ユニット10における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)43が配置されている。この基準センサ43は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット10は画像形成を開始するように構成されている。また、黒の画像形成ユニット10Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ42が配設されている。
Further, on the downstream side of the
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50と、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51と、ピックアップロール51にて繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52と、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写装置20による二次転写位置へと送り込む搬送シュート53と、二次転写後の用紙Pを定着装置30へと搬送する搬送ベルト54,55と、搬送ベルト54,55間で用紙Pを案内するシュート56とを備えている。
Furthermore, in the present embodiment, as a paper transport system, a
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図1に示す画像形成装置に入力される。画像形成装置では、図示しない画像処理装置(IPS)にて所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット10等によって作像作業が実行される。画像処理装置(IPS)では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. Image data output from an image reading device (IIT) (not shown), a personal computer (PC) (not shown), or the like is input to the image forming apparatus shown in FIG. In the image forming apparatus, after predetermined image processing is performed by an image processing apparatus (IPS) (not shown), an image forming operation is performed by the
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの各々の感光体ドラム11に照射している。画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
The
画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kの感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部にて、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部において、一次転写ロール16にて中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性の電圧が付加され、未定着トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせられて一次転写が行われる。このようにして一次転写された未定着トナー像は、中間転写ベルト15の回転に伴って二次転写装置20に搬送される。
The toner images formed on the
一方、用紙搬送系では、画像形成のタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写装置20に到達する。この二次転写装置20に到達する前に、搬送シュート53が、二次転写搬送ベルト21の上昇動作(アドバンス動作)に連動して上昇し、二次転写装置20への搬送路を形成している。用紙Pは一旦停止され、前述のようにしてトナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
On the other hand, in the paper transport system, the
二次転写装置20では、用紙Pへの二次転写のタイミングに合わせ、半導電性の二次転写搬送ベルト21および中間転写ベルト15が間に挟まれた状態にて駆動ロール22がバックアップロール28に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写搬送ベルト21との間に挟み込まれる。かかる際に、給電ロール29にトナーの帯電極性と同極性の電圧(正規の転写バイアス)が印加されると、二次転写搬送ベルト21に対向電極として転写電界が形成され、駆動ロール22とバックアップロール28とによって押圧される二次転写位置にて、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像が用紙Pに静電転写される。
In the
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写搬送ベルト21によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写搬送ベルト21の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト54まで一定速度で搬送される。搬送ベルト54の終端まで搬送された用紙Pは、シュート56を介して搬送ベルト55に移送される。搬送ベルト55では、定着装置30における最適な搬送速度に合わせて速度を変え、用紙Pを定着装置30まで搬送する。用紙P上の未定着トナー像は、定着装置30によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着され、定着画像が形成された用紙Pは、排出ロール(図示せず)によって装置の外部に排出される。一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、ベルトクリーナ41によって中間転写ベルト15上から除去される。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed as it is while being peeled off from the
次に、二次転写装置20等の二次転写部について説明する。
図2は、図1に示す二次転写搬送ベルト21周辺の構成を示した図である。同図に示すように、二次転写搬送ベルト21を駆動するための駆動ロール22は、中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール28を押圧するように構成され、中間転写ベルト15に担持されたトナー像を用紙Pに二次転写するための転写ローラとしての機能を有する。また、駆動ロール22及び従動ロール23は共に接地されており、ファーブラシ24,25に隣接する駆動ロール22は、クリーニング装置60,70の対向電極としての機能をも有する。駆動ロール22がクリーニング装置60,70の対向電極としての機能を持たせるために、駆動ロール22の体積抵抗を109Ω・cm以下としている。また、駆動ロール22がウォークしにくいようにするために、駆動ロール22の硬度をアスカーCで25°以上にしている。硬度が低すぎて柔らかすぎると、二次転写搬送ベルト21のウォークによってシワが発生し、ファーブラシ24,25によるクリーニングが不完全となることを考慮して、駆動ロール22の硬度を規定している。
なお、クリーニング装置60は、回収ローラ26のトナーを掻き落とすスクレーパ61を備え、また、クリーニング装置70は、回収ローラ27のトナーを掻き落とすスクレーパ71を備えている。
Next, the secondary transfer unit of the
FIG. 2 is a diagram showing a configuration around the secondary
The
中間転写ベルト15の回転方向上流側に位置するクリーニング装置60とその下流側に位置するクリーニング装置70は、互いに異なる極性のバイアスが印加されている。すなわち、転写後に二次転写搬送ベルト21に残ったトナーは電荷にばらつきがあるので、クリーニング装置60には、マイナスに帯電しているトナーを吸着するために+極性のバイアスが印加され、クリーニング装置70には、プラスに帯電しているトナーを吸着するために−極性のバイアスが印加されている。
クリーニング装置60において、ファーブラシ24と回収ローラ26とでバイアスが異なるように+極性が印加されている。すなわち、ファーブラシ24は、より小さいバイアスであり、回収ローラ26は、より大きいバイアスである。また、クリーニング装置70において、ファーブラシ25と回収ローラ27とでバイアスが異なるよう−極性が印加されている。すなわち、ファーブラシ25は、より小さいバイアスであり、回収ローラ27はより大きいバイアスである。このように、回収ローラ26,27をファーブラシ24,25よりも大きいバイアスとすることで、ファーブラシ24,25で回収されたトナーを回収ローラ26,27へと円滑に転移させることができ、ファーブラシ24,25によるクリーニング能力を維持することができる。
Bias having different polarities are applied to the
In the
本実施形態では、CPU90によりクリーニング装置60とクリーニング装置70との極性を、所定のプリントサイクルごとに反転させるように構成している。トナーは通常どちらか一方の極性を有しており、一般的には、マイナスに帯電しているトナーがプラスに帯電しているトナーよりも多い。このため、まずクリーニング装置60でマイナスに帯電している多くのトナーを除去した後に、プラスに帯電している比較的量の少ないトナーをクリーニング装置70により除去することになる。クリーニング装置60のトナー除去量の方がクリーニング装置70のトナー除去量よりも多いため、図示しないトナー回収ボックスの増加割合は、クリーニング装置70よりもクリーニング装置60のほうが大きい。かかる事情を考慮し、所定のプリントサイクルごとに、クリーニング装置60とクリーニング装置70との極性を互いに反転させることで、トナー回収ボックス内の堆積を均一化することができ、トナー回収ボックスの容量を有効に使用することができる。
In the present embodiment, the
図2に示すように、バックアップロール28に当接配置されている給電ロール29には、転写バイアス印加装置80が設けられている。すなわち、転写バイアスをバックアップロール28側から印加されている。なお、上述したように、駆動ロール22は接地されている。
このように構成したのは次の理由による。駆動ロール22側から転写用のバイアスを印加すると、駆動ロール22は、クリーニング装置60,70の対向電極としての機能を果たすことができない。その一方で、中間転写ベルト15の内面側に位置するバックアップロール28側から転写用のバイアスを印加し、駆動ロール22を接地すれば、1つのローラで転写ローラとクリーニング装置の対向電極を共用することができる。
As shown in FIG. 2, a transfer
The reason for this configuration is as follows. When a transfer bias is applied from the
転写バイアス印加装置80は、CPU90により2つの極性を切り換えることができるように構成されている。通常は、転写バイアスとしてトナーの極性と同極性である−極性のバイアスが印加されているが、用紙Pが走行していないとき(非通紙時)には、その逆の極性である+極性のバイアスが印加されるようになっている。例えば用紙詰まり(ジャム)が発生して多量のトナーが二次転写搬送ベルト21に転移したときには、クリーニング装置60,70だけでは対応することができないことから、第3のクリーニング装置として、中間転写ベルト15用のベルトクリーナ41(図1参照)を利用する。すなわち、用紙詰まり等が生じたときにはCPU90が転写バイアス印加装置80に転写バイアスとは逆の極性である+極性のバイアスを印加するように信号を送り、これにより、二次転写搬送ベルト21から中間転写ベルト15にトナーが転移し、中間転写ベルト15に転移したトナーは、ベルトクリーナ41が除去回収する。このようにして、二次転写搬送ベルト21の表面を確実にクリーニングすることができる。
The transfer
ここで、転写バイアス印加装置80は、定電圧印加モードと定電流印加モードのいずれか一方でバイアスを印加する。定電圧印加モードでは、ほぼ一定の電位勾配の電界が安定して形成されるため、各種の用紙Pに対応できる。一方、定電流印加モードは、用紙Pが二次転写部にない場合(非通紙時)に用いられるモードであり、二次転写部における合成抵抗を求めるときに実施されるモードである。すなわち、非通紙時に、CPU90が、転写バイアス印加装置80にバックアップロール28側からバイアスを印加させ、バックアップロール28、中間転写ベルト15、二次転写搬送ベルト21及び駆動ロール22の合成抵抗値を検知する合成抵抗検知サイクル(セットアップサイクル)を行う。
検出した合成抵抗値に応じてファーブラシ24,25に印加するバイアスが決定される。具体的には、以下の表に示すとおりである。なお、合成抵抗検知サイクルによるモニター値(A)は、二次転写部に60μAの電流を印加したときの電圧(V)を指している。
Here, the transfer
A bias to be applied to the fur brushes 24 and 25 is determined according to the detected combined resistance value. Specifically, it is as shown in the following table. The monitor value (A) by the combined resistance detection cycle indicates the voltage (V) when a current of 60 μA is applied to the secondary transfer portion.
このように印加バイアスを制御することで、駆動ロール22の抵抗によって変わる最適なバイアスを印加することができ、二次転写搬送ベルト21の表面をファーブラシ24,25によって確実にクリーニングすることができる。
なお、セットアップサイクルを実施するタイミングとしては、一定のプリント枚数(例えば200枚)ごとに行う場合のほか、図示しないセンサで温度及び/又は湿度をモニターし、例えば温度変化が2℃あったときや湿度変化が10%RHあったときなどが考えられる。
By controlling the applied bias in this way, an optimum bias that varies depending on the resistance of the
In addition to the case where the set-up cycle is carried out every fixed number of prints (for example, 200 sheets), the temperature and / or humidity is monitored by a sensor (not shown), for example, when the temperature change is 2 ° C. For example, when the humidity change is 10% RH.
中間転写ベルト15の回転方向下流側に位置するクリーニング装置70では、ファーブラシ25と回収ローラ27のバイアスの大小を互いに逆転させるリフレッシュサイクルを実施できる。
クリーニング装置70は、上述したように、通常は−極性のバイアスが印加されており、回収ローラ27にファーブラシ25よりも大きなバイアスを印加しているが、ファーブラシ25と回収ローラ27のバイアスの大小関係を逆転させると、あたかも極性を逆にしたのと同じように、言い換えると+極性のバイアスが印加されているクリーニング装置60のように作用する。これに着目し、マイナスに帯電したトナーをクリーニング装置70でクリーニングできるように構成している。すなわち、マイナスに帯電したトナーは、+極性のバイアスが印加されているクリーニング装置60のファーブラシ24に吸着されるものであるが、マイナスに帯電したトナーをファーブラシ24で完全に吸着できない場合には、クリーニング装置70のファーブラシ25内にトナーが堆積してしまう。そこで、ファーブラシ25のバイアスと回収ローラ27のバイアスとの大小を逆転させるリフレッシュサイクルを行うと、ファーブラシ25内に堆積したトナーを回収ローラ27に転移させることができ、クリーニング不良を防ぐことができるようになる。
In the
As described above, the
クリーニング装置60,70は、ブレードでクリーニングするように構成してもよいが、本実施の形態のようにファーブラシを用いると、ブレードめくれ等による不完全なクリーニングを回避することができる。また、2つのクリーニング装置60,70を用いているが、1つのクリーニング装置だけを用いてもよい。また、本実施形態では、中間転写ベルト15に当接してトナー像を用紙Pに転写し、その用紙を搬送する手段として二次転写搬送ベルト21を用いた方式を採っているが、感光体ドラム11からトナー像を用紙Pに直接転写する方式に適用することも考えられる。
Although the
本発明の活用例としては、現像剤で画像形成を行う現像装置や、プリンタまたは複写機等の画像形成装置への活用がある。 Examples of use of the present invention include use in a developing device that forms an image with a developer and an image forming device such as a printer or a copying machine.
15…中間転写ベルト、21…二次転写搬送ベルト、22…駆動ロール、23…従動ロール、24,25…ファーブラシ、26,27…回収ローラ、28…バックアップロール、29…給電ロール、41…ベルトクリーナ、60,70…クリーニング装置、61,71…スクレーパ、80…転写バイアス印加装置、90…CPU
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記担持体に担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
前記転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニング手段と、
前記担持体から記録材への転写領域において前記転写ベルトを間に介して当該担持体を押圧するように配設され、前記クリーニング手段の対向電極として機能するとともに当該転写ベルトを駆動する駆動ローラと
を含む画像形成装置。 A carrier on which a toner image is carried;
A transfer belt for transferring a toner image carried on the carrier to a recording material;
Cleaning means for cleaning the surface of the transfer belt;
A drive roller that is disposed so as to press the carrier through the transfer belt in the transfer region from the carrier to the recording material, functions as a counter electrode of the cleaning unit, and drives the transfer belt; An image forming apparatus including:
前記ファーブラシよりも大きなバイアスを前記回収ローラに印加することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The cleaning means includes a conductive fur brush that removes dirt on the surface of the transfer belt, and a collection roller that collects dirt removed by the fur brush,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a bias larger than that of the fur brush is applied to the collecting roller.
互いに隣接する前記各クリーニング手段に、互いに異なる極性のバイアスが印加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 plurality of the cleaning means are provided,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein biases having different polarities are applied to the cleaning units adjacent to each other.
前記各クリーニング手段に印加するバイアスを、所定のプリントサイクルごとに反対の極性となるように制御するトナー回収用バイアス制御手段を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Two cleaning means are provided,
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a toner collection bias control unit that controls the bias applied to each of the cleaning units so as to have an opposite polarity every predetermined print cycle.
前記各クリーニング手段は、前記転写ベルトの表面の汚れを除去する導電性のファーブラシと、当該ファーブラシで除去された汚れを回収する回収ローラとを備え、
前記転写ベルトの回転方向下流側に位置するクリーニング手段において前記ファーブラシに印加するバイアスと前記回収ローラに印加するバイアスとの大小を逆転させるトナー回収用バイアス制御手段を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 Two cleaning means are provided along the rotation direction of the transfer belt,
Each of the cleaning means includes a conductive fur brush that removes dirt on the surface of the transfer belt, and a collection roller that collects dirt removed by the fur brush,
The toner recovery bias control unit further reverses the magnitude of the bias applied to the fur brush and the bias applied to the recovery roller in the cleaning unit positioned on the downstream side in the rotation direction of the transfer belt. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.
前記合成抵抗値計測手段により計測した合成抵抗値に応じたバイアスを前記クリーニング手段に印加するトナー回収用バイアス制御手段と
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A combined resistance value measuring means for measuring a combined resistance value excluding the recording material in the transfer region from the carrier to the recording material;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a toner collection bias control unit that applies a bias corresponding to the combined resistance value measured by the combined resistance value measuring unit to the cleaning unit.
前記中間転写ベルトに担持されたトナー像を記録材に対して転写せしめる転写ベルトと、
前記中間転写ベルトから記録材への転写領域において当該中間転写ベルトを支持する支持ローラと、
前記転写ベルトの表面をクリーニングするクリーニング手段と、
前記中間転写ベルトから記録材への転写領域において当該中間転写ベルト及び前記転写ベルトを間に介して前記支持ローラを押圧するように配設され、前記クリーニング手段の対向電極として機能するとともに当該転写ベルトを駆動する駆動ローラと
を含む画像形成装置。 An intermediate transfer belt on which a toner image is carried;
A transfer belt for transferring the toner image carried on the intermediate transfer belt to a recording material;
A support roller for supporting the intermediate transfer belt in a transfer region from the intermediate transfer belt to the recording material;
Cleaning means for cleaning the surface of the transfer belt;
In the transfer region from the intermediate transfer belt to the recording material, the intermediate transfer belt and the transfer belt are disposed so as to press the support roller, and the transfer belt functions as a counter electrode of the cleaning unit. An image forming apparatus comprising: a driving roller for driving the motor.
前記駆動ローラを接地する接地手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 Transfer bias applying means for applying a transfer bias to the support roller;
The image forming apparatus according to claim 7, further comprising a grounding unit that grounds the driving roller.
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