JP2004310060A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。特に、本発明はレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機のような画像形成装置が備えるクリーニング装置に好適に適用される。 The present invention relates to a cleaning device and an image forming device. In particular, the present invention is suitably applied to a cleaning device provided in an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction peripheral thereof.
画像形成装置は、トナー像を転写後も像担持体としての感光体(感光体ドラムや感光体ベルト)や中間転写体(中間転写ベルトや中間転写ドラム)の表面に残留するトナーを回収するためのクリーニング装置を備えている。転写後も像担持体の表面に残留するトナーは、その一部が逆極性に帯電し、電荷分布が不均一となっている。かかる残留トナーを効率的に回収するために、種々のクリーニング装置が提案されている。 The image forming apparatus collects toner remaining on the surface of a photoconductor (photoconductor drum or photoconductor belt) or an intermediate transfer body (intermediate transfer belt or intermediate transfer drum) as an image carrier even after transferring the toner image. Cleaning device. A part of the toner remaining on the surface of the image carrier after the transfer is charged to the opposite polarity, and the charge distribution is not uniform. Various cleaning devices have been proposed to efficiently collect such residual toner.
図29を参照すると、特許文献1に開示されたクリーニング装置は、感光体1の表面に当接するように配置された一対のファーブラシ2A,2Bを備えている。各ファーブラシ2A,2Bには、別個の電源3A,3Bにより互いに逆極性のバイアス電圧が印加されている。正規の帯電極性(負極性)の残留トナーは、電源3Aにより正極性の電圧が印加されたファーブラシ2Aにより回収される。逆極性(正極性)の残留トナーは、電源3Bにより負極性の電圧が印加されたファーブラシ2Bにより回収される。
Referring to FIG. 29, the cleaning device disclosed in
図30を参照すると、特許文献2に開示されたクリーニング装置は、感光体4の表面に当接するように配置された1つのファーブラシ5を備えている。ファーブラシ5には、導電性を有する回収ローラ6を介して、残留トナーの正規の帯電極性(正極性)と逆極性(負極性)のバイアス電圧が電源7Aにより印加されている。ファーブラシ5よりも感光体4の回転方向上流側には、電源7Bに接続されたチャージャ8が配置されている。残留トナーは、ファーブラシ5で回収される前に、チャージャ8により除電又は帯電され、帯電極性が揃えられる。特許文献3にも同様のクリーニング装置が開示されている。
Referring to FIG. 30, the cleaning device disclosed in
しかし、従来のクリーニング装置では複数の電源が必要である。詳細には、図29のクリーニング装置では、2個のファーブラシ2A,2B毎にそれぞれ1個で、合計2個の電源3A,3Bが必要である。同様に、図30のクリーニング装置では、ファーブラシ5とチャージャ8毎にそれぞれ1個で、合計2個の電源7A,7Bが必要である。従って、クリーニング装置が大型化し、コストも上昇する。
However, the conventional cleaning device requires a plurality of power supplies. More specifically, the cleaning device of FIG. 29 requires two power supplies 3A and 3B, one for each of the two fur brushes 2A and 2B. Similarly, the cleaning device of FIG. 30 requires two
像担持体表面に残留するトナーの帯電量は、転写部に流れる電流等の種々の条件により変化する。前記図30のクリーニング装置のように、クリーニング部材としてのファーブラシ5の前に除電のためのチャージャ8を設ければ、ファーブラシ5に到達するトナーの帯電極性及び帯電量を揃えることができる。しかし、前述のように2個の電源が必要であるのでクリーニング装置が大型化する。一方、チャージャ8のような除電のための機構を備えないクリーニング装置では、帯電極性や帯電量の異なるトナーを確実に回収するために、クリーニング部材に印加する電圧を高く設定することがある。しかし、これには以下の問題がある。まず、像担持体に流れる過剰なクリーニング電流により像担持体が帯電し、画像不良の原因となる。また、過剰なクリーニング電流により像担持体の寿命が短くなる。さらに、トナーの帯電量が小さい場合には、過剰なクリーニング電流によってトナーが正規の帯電極性とは逆極性に帯電し、クリーニング性能が却って低下する。同様に、像担持体表面に残留するトナーの量も種々の条件により変化する。
The amount of charge of the toner remaining on the surface of the image carrier varies depending on various conditions such as a current flowing in the transfer section. If a
本発明は、効率的に像担持体表面の残留トナーを除去することができる、小型かつ低コストのクリーニング装置を提供することを課題としている。また、本発明は、残留トナーの帯電量や残留トナーの量が変化してもクリーニング装置が適正なクリーニング性能を維持することができるようにすることを課題としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a small-sized and low-cost cleaning device capable of efficiently removing residual toner on the surface of an image carrier. Another object of the present invention is to make it possible for the cleaning device to maintain appropriate cleaning performance even when the amount of charge of the residual toner or the amount of the residual toner changes.
本発明の第1の態様は、像担持体表面のトナーを回収するクリーニング装置であって、前記像担持体表面に接触した状態で回転駆動される導電性を有する回転部材と、前記回転部材よりも前記像担持体の搬送方向上流側で前記像担持体に接触する導電部材と、前記回転部材と前記導電部材のうちのいずれか一方が接続されると共に他方が接地され、前記回転部材と前記導電部材との間で前記像担持体を介して流れる直流電流を生じさせ、それによって前記回転部材と前記像担持体との間には正規の帯電極性の前記トナーを前記回転部材に吸着する力が作用する向きの第1の電界が発生すると共に、前記導電部材と前記像担持体との間には前記第1の電界とは逆向きの第2の電界が発生する単一の直流電源とを備えることを特徴とするクリーニング装置を提供する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a cleaning device that collects toner on the surface of an image carrier, comprising: a conductive rotating member that is driven to rotate while being in contact with the surface of the image carrier; Also, a conductive member that comes into contact with the image carrier on the upstream side in the transport direction of the image carrier, one of the rotating member and the conductive member is connected and the other is grounded, and the rotating member and A DC current flows through the image carrier between the conductive member and the conductive member, thereby causing a force between the rotating member and the image carrier to attract the toner having a normal charging polarity to the rotating member. A single DC power supply that generates a second electric field in a direction opposite to the first electric field between the conductive member and the image carrier while generating a first electric field in a direction in which Cleani characterized by comprising To provide a grayed apparatus.
第1の態様のクリーニング装置では、回転部材と像担持体の間に発生する第1の電界により、像担持体表面の正規の帯電極性のトナーが回転部材に静電的に吸着されて回収される。また、導電部材と像担持体の間には第1の電界とは逆向きの第2の電界が発生するので、導電部材は除電部材として機能し、像担持体表面の逆極性に帯電したトナーは、導電部材を通過する際に正規の帯電極性となる。従って、回転部材には帯電極性が正規の帯電極性に揃った状態のトナーが到達するので、効率的にトナーを回収することができる。 In the cleaning device according to the first aspect, the toner having the normal charging polarity on the surface of the image carrier is electrostatically attracted to the rotating member and collected by the first electric field generated between the rotating member and the image carrier. You. Further, since a second electric field opposite to the first electric field is generated between the conductive member and the image carrier, the conductive member functions as a charge removing member, and the toner charged to the opposite polarity on the surface of the image carrier. Has a regular charging polarity when passing through the conductive member. Therefore, the toner whose charging polarity is aligned with the regular charging polarity reaches the rotating member, so that the toner can be efficiently collected.
回転部材と導電部材のうち一方は直流電源に接続されるが、他方は接地されており、電荷付与ないしは電界発生のための電源は1個の直流電源のみである。従って、装置の小型化とコストの低減を図ることができる。回転部材が直流電源に接続され、導電部材が接地されていてもよく、導電部材が直流電源に接続され、回転部材が接地されていてもよい。 One of the rotating member and the conductive member is connected to a DC power supply, while the other is grounded, and there is only one DC power supply for applying a charge or generating an electric field. Therefore, the size and cost of the device can be reduced. The rotating member may be connected to a DC power supply and the conductive member may be grounded, or the conductive member may be connected to a DC power supply and the rotating member may be grounded.
像担持体は、感光体ドラムと感光体ベルトを含む感光体であってもよく、中間転写ベルトと中間転写ドラムを含む中間転写体であってもよい。 The image carrier may be a photosensitive member including a photosensitive drum and a photosensitive belt, or may be an intermediate transfer member including an intermediate transfer belt and an intermediate transfer drum.
直流電源は、例えば定電流直流電源である。電界発生用の電源として定電流直流電源を使用すれば、回転部材や導電部材へのトナーの付着や、像担持体の耐久変化等により抵抗が上昇しても、一定量の電流を流すことができる。従って、抵抗が上昇しても回転部材や導電部材で発生する電界の強度を維持し、回収効率の低下を防止することができる。 The DC power supply is, for example, a constant current DC power supply. If a constant-current DC power supply is used as a power supply for generating an electric field, a constant amount of current can flow even if the resistance increases due to adhesion of toner to a rotating member or a conductive member or a change in durability of an image carrier. it can. Therefore, even if the resistance increases, the strength of the electric field generated by the rotating member or the conductive member can be maintained, and a decrease in the collection efficiency can be prevented.
直流電源は、回転部材又は導電部材に対して間接的に接続されてもよく、直接的に接続されてもよい。例えば、回転部材がファーブラシである場合、フリッカを介して、又は回収ローラとスクレーパを介して直流電源を間接的に接続してもよい。また、ファーブラシの回転軸に直流電源を直接接続してもよい。 The DC power supply may be indirectly connected to the rotating member or the conductive member, or may be directly connected. For example, when the rotating member is a fur brush, a DC power supply may be indirectly connected via a flicker or a collection roller and a scraper. Alternatively, a DC power supply may be directly connected to the rotating shaft of the fur brush.
回転部材は、導電性を有し、像担持体の搬送方向(感光体ベルトや中間転写ベルトの場合には送り方向、感光体ドラムや中間転写ドラムの場合に回転方向)と反対方向に回転し、像担持体表面の残留トナーを少なくとも静電的に吸着して回収できるものであればよい。例えば、前記回転部材は、ファーブラシ、導電性弾性ローラ、又は金属ローラからなる。 The rotating member has conductivity, and rotates in a direction opposite to a conveying direction of the image carrier (a feeding direction in the case of a photosensitive belt or an intermediate transfer belt, a rotating direction in the case of a photosensitive drum or an intermediate transfer drum). Any material can be used as long as it can at least electrostatically adsorb and collect the residual toner on the surface of the image carrier. For example, the rotating member includes a fur brush, a conductive elastic roller, or a metal roller.
導電部材は、導電性を有し、像担持体の表面に均一に接触し、かつ像担持体の表面との摩擦抵抗が小さいものであればよい。例えば、導電ブラシ、導電フィルム、導電ゴム、又はファーブラシを導電部材として使用することができる。 The conductive member may be any as long as it has conductivity, makes uniform contact with the surface of the image carrier, and has low frictional resistance with the surface of the image carrier. For example, a conductive brush, a conductive film, a conductive rubber, or a fur brush can be used as the conductive member.
直流電源により供給される電流は像担持体を介して回転部材と導電部材の間を流れるので、像担持体が複数の張架ローラに張架された中間転写ベルトである場合、中間転写ベルトを介して回転部材と対向する張架ローラを接地する必要がなく電気的にフローティング状態とすることができる。従って、画像形成装置が小型化されてクリーニング装置が一次転写部や二次転写部と接近して配置された場合でも、これらの転写部からクリーニング装置への転写電流の流れ込みを防止することができ、転写電流の流れ込みによる転写不良と、それに起因する画像不良を防止することができる。 Since the current supplied by the DC power supply flows between the rotating member and the conductive member via the image carrier, when the image carrier is an intermediate transfer belt stretched over a plurality of stretching rollers, the intermediate transfer belt is It is not necessary to ground the tension roller facing the rotating member via the intermediary member, and the roller can be electrically floated. Therefore, even when the image forming apparatus is downsized and the cleaning device is disposed close to the primary transfer unit and the secondary transfer unit, it is possible to prevent the transfer current from flowing from these transfer units to the cleaning device. In addition, it is possible to prevent a transfer failure caused by the flow of the transfer current and an image failure caused by the transfer failure.
また、像担持体が中間転写体である場合、一次転写部や二次転写部からの転写電流の流れ込みをより確実に防止するためには、回転部材と導電部材間の距離が、回転部材とそれに最も近接する一次転写部又は二次転写部との間の距離よりも短いことが好ましい。すなちわ、前記導電部材は前記回転部材とは間隔をあけて配置され、前記回転部材の前記中間転写体に対する接触位置から前記導電部材の前記中間転写体に対する接触位置までの前記中間転写体の搬送方向の距離は、前記回転部材の中間転写体に対する接触位置から前記中間転写体と一次転写部及び二次転写部のニップ部までの前記中間転写体の搬送方向の距離よりも短いことが好ましい。 When the image carrier is an intermediate transfer member, the distance between the rotating member and the conductive member is set to be equal to the rotating member in order to more reliably prevent transfer current from flowing from the primary transfer portion and the secondary transfer portion. It is preferable that the distance be shorter than the distance between the primary transfer portion or the secondary transfer portion which is closest thereto. In other words, the conductive member is disposed at an interval from the rotating member, and the intermediate transfer member extends from a contact position of the rotating member to the intermediate transfer member to a contact position of the conductive member to the intermediate transfer member. Is shorter than the distance in the transport direction of the intermediate transfer member from the contact position of the rotating member to the intermediate transfer member to the nip portion of the intermediate transfer member and the primary transfer portion and the secondary transfer portion. preferable.
前記像担持体を介して前記回転部材と前記導電部材の間に流れる前記直流電流Ic(μA)と、前記直流電源の出力電圧VC(V)と、前記回転部材の前記像担持体に対する接触位置から前記導電部材の前記像担持体に対する接触位置までの前記像担持体の搬送方向の距離L1(mm)が以下式(1)の関係を満たすことが好ましい。 And the DC current I c via the image carrier flowing between the conductive member and the rotary member (.mu.A), the DC power supply output voltage V C and (V), relative to the image bearing member of the rotary member It is preferable that the distance L 1 (mm) in the transport direction of the image carrier from the contact position to the contact position of the conductive member with the image carrier satisfies the following expression (1).
前記α及びβは前記像担持体の表面抵抗に関する係数である。係数α、βは以下の式(2),(3)で定義される。 Α and β are coefficients relating to the surface resistance of the image carrier. The coefficients α and β are defined by the following equations (2) and (3).
式(1)の右辺は、回転部材の表面電位Vsが過度に上昇することによりクリーニング不良が発生しないための条件を規定している。この条件は実験により得られた。式(1)の左辺は、回転部材と導電部材の間で空隙放電が起こらない条件を規定している。この条件はパッシェン則により得られた。前記像担持体を介して前記回転部材と前記導電部材の間に流れる前記直流電流Ic、回転部材の表面電位Vs、及び回転部材と導電部材の距離L1が式(1)の関係を満たせば、良好なクリーニング性能が得られる。 Right side of the equation (1), the cleaning failure so as to specify a condition for not generated by the surface potential V s of the rotary member is excessively increased. This condition was obtained by experiment. The left side of the equation (1) defines a condition under which no gap discharge occurs between the rotating member and the conductive member. This condition was obtained by Paschen's rule. The DC current I c flowing between the rotating member and the conductive member via the image carrier, the surface potential V s of the rotating member, and the distance L 1 between the rotating member and the conductive member are represented by the relationship of the formula (1). If satisfied, good cleaning performance can be obtained.
係数αは、−10.2以上−3.01以下の範囲にあり、前記係数βは、31.23以上39.15以上の範囲にあることが好ましい。 The coefficient α is preferably in a range of −10.2 to −3.01 and the coefficient β is preferably in a range of 31.23 to 39.15.
本発明の第2の態様は、前述のクリーニング装置を備える画像形成装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including the above-described cleaning device.
本発明の第3の態様は、表面にトナー像を担持する像担持体と、第1の電源から供給される電力により前記像担持体表面のトナー像を被転写体に転写する転写部と、前記転写部に流れる電流を検出する電流センサと、前記像担持体表面に当接するように前記転写部よりも前記像担持体の搬送方向下流側に回転可能に配置され、かつ導電性を有する回転部材と、前記回転部材を回転させるモータと、前記回転部材に電力を供給し、それによって前記像担持体表面に転写後も残留するトナーを前記回転部材に静電的に吸着させる第2の電源と、前記電流センサにより検出された電流値に基づいて前記第1の電源の出力と前記モータの回転速度の少なくとも一方を制御する制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries a toner image on a surface thereof, and a transfer unit that transfers the toner image on the surface of the image carrier to a body to be transferred by power supplied from a first power supply. A current sensor configured to detect a current flowing through the transfer unit, and a rotation unit that is rotatably disposed downstream of the transfer unit in the transport direction of the image carrier so as to contact the surface of the image carrier, and has a conductivity. A member, a motor for rotating the rotating member, and a second power supply for supplying power to the rotating member, thereby electrostatically adsorbing toner remaining on the surface of the image carrier after transfer to the rotating member. And a controller that controls at least one of an output of the first power supply and a rotation speed of the motor based on a current value detected by the current sensor.
第3の発明の画像形成装置では、電流センサにより検出された転写部に流れる電流値に基づいて、像担持体表面に残留するトナーを回収する回転部材に電力を供給する第2の電源の出力及び/又は回転部材を駆動するモータの速度が調節される。転写部に流れる電流値が大きい程、像担持体上に残留するトナーの帯電量は大きくなり、残留するトナーの量も増加する傾向がある。逆に、転写部に流れる電流が小さい程、像担持体上に残留するトナーの帯電量は小さくなり、量も減少する傾向がある。第3の発明の画像形成装置では、像担持体上に残留するトナーの量の変化に応じて第2の電源の出力及び/又は回転部材を駆動するモータの速度を調節することで、適正なクリーニング性能を維持することができる。 In the image forming apparatus according to the third aspect, the output of the second power supply that supplies power to the rotating member that collects the toner remaining on the surface of the image carrier based on the current value flowing through the transfer unit detected by the current sensor And / or the speed of the motor driving the rotating member is adjusted. As the value of the current flowing to the transfer portion is larger, the amount of charge of the toner remaining on the image carrier increases, and the amount of the remaining toner tends to increase. Conversely, the smaller the current flowing in the transfer portion, the smaller the amount of charge of the toner remaining on the image carrier, and the amount tends to decrease. In the image forming apparatus according to the third aspect of the invention, the output of the second power supply and / or the speed of the motor for driving the rotating member is adjusted in accordance with the change in the amount of toner remaining on the image carrier, so that an appropriate Cleaning performance can be maintained.
具体的には、制御部は電流センサにより検出された電流値が大きい程、第2の電源の出力を増加させる。また、制御部は、第2の電源の出力の調節と共に又はそれに代えて、電流センサにより検出された電流値が大きい程モータの回転速度を上昇させる。 Specifically, the control unit increases the output of the second power supply as the current value detected by the current sensor increases. Also, the control unit increases or decreases the rotation speed of the motor as the current value detected by the current sensor increases, together with or instead of adjusting the output of the second power supply.
画像形成装置が環境条件を検出する環境センサをさらに備えてもよい。この場合、前記制御部は、前記環境センサにより検出された環境条件に基づいて、前記第1の電源の出力と前記モータの回転速度の少なくとも一方を制御する。環境センサは環境条件として例えば温度及び湿度のうちの少なくとも一方を検出する。 The image forming apparatus may further include an environment sensor that detects an environmental condition. In this case, the control unit controls at least one of the output of the first power supply and the rotation speed of the motor based on an environmental condition detected by the environment sensor. The environment sensor detects, for example, at least one of temperature and humidity as the environmental condition.
また、画像形成装置が前記被転写体の寸法を検出する寸法センサをさらに備えてもよい。この場合、前記制御部は、前記寸法センサにより検出された前記被転写体の寸法に基づいて前記第1の電源の出力と前記モータの回転速度のうちの少なくとも一方を制御する。 Further, the image forming apparatus may further include a dimension sensor for detecting a dimension of the transfer object. In this case, the control unit controls at least one of an output of the first power supply and a rotation speed of the motor based on a size of the transfer target detected by the size sensor.
画像形成装置が、像担持体表面のトナー量を検出するトナー量検出センサをさらに備えてもよい。この場合、制御部は検出されたトナー量に基づいて第1の電源の出力とモータの回転速度のうちの少なくとも一方を制御する。画像形成装置が被転写媒体のジャミング発生を検出するジャミング検出センサをさらに備えてもよい。制御部は、ジャミング検出センサの検出結果に基づいて、第1の電源の出力とモータの回転速度のうちの少なくとも一方を制御してもよい。制御部は、被転写体の種類等の他の条件をさらに考慮して第1の電源の出力とモータの回転速度のうちの少なくとも一方を制御してもよい。 The image forming apparatus may further include a toner amount detection sensor that detects a toner amount on the surface of the image carrier. In this case, the control unit controls at least one of the output of the first power supply and the rotation speed of the motor based on the detected toner amount. The image forming apparatus may further include a jamming detection sensor that detects occurrence of jamming of the transfer medium. The control unit may control at least one of an output of the first power supply and a rotation speed of the motor based on a detection result of the jamming detection sensor. The control unit may control at least one of the output of the first power supply and the rotation speed of the motor in further consideration of other conditions such as the type of the transfer target.
前記像担持体が中間転写ベルトである場合、例えば前記転写部は中間転写ベルトの表面との間に被転写体が通過するニップ部を形成する二次転写ローラと、この二次転写ローラと対向するように配置されて中間転写ベルトの裏面と当接する張架ローラとを備え、電流センサはこの張架ローラを流れる電流を検出する。 When the image carrier is an intermediate transfer belt, for example, the transfer unit forms a nip between the surface of the intermediate transfer belt and a nip portion through which an object to be transferred passes, and faces the secondary transfer roller. And a stretching roller that is arranged so as to be in contact with the back surface of the intermediate transfer belt, and the current sensor detects a current flowing through the stretching roller.
第1及び第2の態様の発明によれば、クリーニング装置の電界発生のために必要な電源は1個の直流電源のみである。従って、クリーニング装置の小型化とコスト低減を図ることができる。 According to the first and second aspects of the present invention, only one DC power supply is required for generating an electric field in the cleaning device. Therefore, the size and cost of the cleaning device can be reduced.
第3の態様の発明によれば、前記転写部に流れる電流に基づいて回転部材に電力を供給する第2の電源の出力及び/又は回転部材を駆動するモータの速度が調節されるので、像担持体上に残留するトナーの帯電量や量が変化しても適正なクリーニング性能を維持することができる。 According to the third aspect of the invention, the output of the second power supply for supplying power to the rotating member and / or the speed of the motor driving the rotating member are adjusted based on the current flowing through the transfer unit, so that the image is adjusted. Appropriate cleaning performance can be maintained even if the charge amount or the amount of toner remaining on the carrier changes.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る二次クリーニング装置11(以下、単にクリーニング装置11という。)を備える画像形成装置の一例であるタンデムプロセス式のレーザプリンタ12を示している。なお、本実施形態では、トナーの正規の帯電極性は負であるものとする。
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a tandem process
一対の張架ローラ13A,13Bに張架された中間転写ベルト14(以下、単に転写ベルト14という。)は、張架ローラ13A,13Bの回転によって矢印Aで示す方向に送られる。転写ベルト14の周囲には、第1から第4の画像形成ユニット16A〜16D、二次転写装置17、及びクリーニング装置11が配設されている。
The intermediate transfer belt 14 (hereinafter, simply referred to as the transfer belt 14) stretched between the pair of
各画像形成ユニット16A〜16Dは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Br)の画像を転写ベルト14に転写する。画像形成ユニット16A〜16Dは同一構造であり、感光体ドラム21の周囲に帯電装置22、現像装置23、一次転写装置24、及び一次クリーニング装置25を備えている。帯電装置22により均一に帯電された感光体ドラム21の表面がレーザユニット26から照射されるレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置23から供給されるトナーにより顕像化され、トナー像となる。このトナー像は、一次転写装置24によって転写ベルト14の裏面側に印加される正の電圧により、転写ベルト14の表面に転写される。この一次転写後も感光体ドラム21の表面に残留するトナーは、一次クリーニング装置25により回収される。
Each of the
画像形成ユニット16A〜16Dを通過する度に、転写ベルト14上にトナー像が重ねて転写される(ただし、モノクロの画像の場合には画像形成ユニット16Dのみにより転写ベルト14上にトナー像が転写される)。転写されたトナー像は、給紙カセット27から搬送された紙等の記録媒体28に、二次転写装置17によって転写される。具体的には、記録媒体28の裏面に印加される正の電圧により、転写ベルト14から記録媒体28にトナー像が転写される。二次転写装置17による転写後も転写ベルト14上に残留するトナー30は、正規の帯電極性(負)に帯電したものに加え、逆極性(正)に帯電しているものがある。トナー像が転写された記録媒体28は定着装置31に送られ、加圧及び加熱によって記録媒体28に定着される。
Each time the sheet passes through the
図2及び図3を参照して、クリーニング装置11について説明する。クリーニング装置11はトナー30を回収する回収部35と、この回収部35よりも中間転写ベルト14の搬送方向上流側に位置し、逆極性に帯電したトナー30の極性を揃えるための除電部36とを備えている。
The
回収部35は、転写ベルト14の表面に当接するファーブラシ(回転部材)37を備えている。ファーブラシ37は、芯金37aの周囲に例えば1×104〜1×107Ω/□程度の抵抗を有する樹脂製の毛を植設したものである。ファーブラシ37はモータ38Aにより転写ベルト14の送り方向と反対方向に回転駆動される。ファーブラシ37には金属製で導電性を有する回収ローラ39が当接している。回収ローラ39はモータ38Bによりファーブラシ37と反対方向に回転駆動される。また、回収ローラ39には金属製で導電性を有し、接点部材としても機能するスクレーパ41が当接している。図3を参照すると、ファーブラシ37の幅W1は、記録媒体28の最大幅W2より広いが、転写ベルト14の幅W3よりは狭い。従って、記録媒体28のサイズにかかわらず、転写ベルト14の両側部にはファーブラシ37と転写ベルト14が転写媒体28を介することなく対向する領域ΔWが存在する。
The
一方、除電部36は、金属製で導電性を有する基部に、導電性を有する樹脂製の毛を植設してなる導電ブラシ(導電部材)42を備えている。この導電ブラシ42は転写ベルト14の表面に当接している。
On the other hand, the
回収部35のファーブラシ37は定電流直流電源43に接続されている。詳細には、スクレーパ41の一端が定電流直流電源43に接続されており、ファーブラシ37は、スクレーパ41及び回収ローラ39を介して定電流直流電源43に間接的に接続されている。定電流直流電源43は、正規の帯電極性のトナー30と逆極性のクリーニング電界を発生するようにファーブラシ37に接続されている。本実施形態では、トナー30の正規の帯電極性は負であるので、定電流直流電源43の正側の端子がスクレーパ41及び回収ローラ39を介してファーブラシ37に接続されている。一方、除電部36の導電ブラシ42は電源には接続されておらず、単に接地されている。
The
図4に示すように、定電流直流電源43は直流電源43aと、この直流電源43aに直列に接続された電流検出素子43bとを備え、電流値が一定となるように出力する電圧を制御する機能を有する。
As shown in FIG. 4, the constant current
図2において点線で示すように、定電流直流電源43からスクレーパ41、回収ローラ39、ファーブラシ37、及び転写ベルト14を経て導電ブラシ42にクリーニング電流ICが流れる。図5Aを併せて参照すると、回収部35ではファーブラシ37と転写ベルト14の間にトナー30の正規の帯電極性と逆極性側の電界(クリーニング電界)E1、すなわちファーブラシ37から転写ベルト14に向かう電界が発生する。このクリーニング電界E1により矢印FEに示すように転写ベルト14の表面の正規の帯電極性(負)のトナー30に対してファーブラシ37に静電的に吸引する力が作用する。ファーブラシ37に静電的に吸着されることで、転写ベルト14からトナー30が回収される。ファーブラシ37と回収ローラ39の間の電位差により、ファーブラシ37の表面に吸着したトナー30は回収ローラ39に移り、スクレーパ41により回収ローラ39の表面から掻き落とされる。
As shown by a dotted line in FIG. 2, the
一方、図5Bを併せて参照すると、除電部36では導電ブラシ42と転写ベルト14との間にトナー30の正規の帯電極性と同極性側の電界(クリーニング電界E1とは逆向きの電界)E2が発生する。この電界E2により、転写ベルト14の表面の逆極性に帯電したトナー30は、導電ブラシ42を通過する際に正規の帯電極性(負)となる。従って、回収部35のファーブラシ37には、帯電極性が正規の帯電極性に揃った状態のトナー30が到達し、ファーブラシ37により効率的に転写ベルト14からトナー30を回収することができる。
On the other hand, referring also to FIG. 5B, (field opposite to the cleaning electric field E 1) and the
前述のように回収部35と除電部36とで向きの異なる電界E1,E2を発生させているが、これらの電界E1,E2は定電流直流電源43に接続された回収部35のファーブラシ37から転写ベルト14を介して除電部36の導電ブラシ42へ流れるクリーニング電流ICによって生じる。そして、回収部35のファーブラシ37のみが定電流直流電源43に接続されており、除電部36の導電ブラシ42は接地されている。換言すれば、電荷付与ないしは電界発生のための電源は単一の定電流直流電源43のみである。従って、装置の小型化とコストの低減を図ることができる。
Although by generating
定電流直流電源43の定格電流は例えば10〜100μAであり、最大電圧は例えば0.3〜4kV程度である。回収部35及び除電部36で十分な強さの電界を生じさせるには、転写ベルト14の抵抗は、例えば1×108Ω/□以上1×1012Ω/□以下であることが好ましい。転写ベルト14の材料としては、例えばポリイミド、ポリカーボネート、及びポリフェニレンサルファイドがある。
The rated current of the constant current
また、電界発生用の電源として定電流直流電源43を使用するので、ファーブラシ37、回収ローラ39、又は導電ブラシ42へのトナー30の付着や、転写ベルト14の耐久変化等により抵抗が上昇しても、一定量の電流を流すことができる。従って、抵抗が上昇しても回収部35や除電部36の電界強度を維持し、回収効率の低下を防止することができる。
Further, since the constant current
さらに、定電流直流電源43により供給される電流は、転写ベルト14を介して回収部35のファーブラシ37と除電部36の導電ブラシ42の間を流れるので、転写ベルト14を挟んでこれらと回収部35や除電部36と対向する張架ローラ13Aを接地する必要がない。そこで、本実施形態では導電性ローラである張架ローラ13Aの軸を絶縁樹脂からなる軸受で支持することにより、電気的にフローティングの状態を維持している。従って、小型化によりクリーニング装置11が一次転写装置24や二次転写装置17と接近して配置された場合でも、一次転写装置24や二次転写装置17からの転写電流が転写ベルト14を介して張架ローラ14に流れ込むのを防止することができ、転写電流の流れ込みによる転写不良と、それに起因する画像不良を防止することができる。
Further, the current supplied by the constant current
除電部36の導電ブラシ42は、回収部35のファーブラシ37と接触しない位置に配置する必要がある。例えば、ファーブラシ37の転写ベルト14に対するニップ部から導電ブラシ42の転写ベルト14に対する接触位置までの転写ベルト14の送り方向の距離L1は、ファーブラシ37の直径の1/2以上に設定すればよい。この距離L1の好適な設定範囲については後に詳述する。
The
また、一次転写装置24や二次転写装置17からの転写電流の流れ込みをより確実に防止するためには、ファーブラシ37と導電ブラシ42の距離L1が、ファーブラシ37とそれに最も近接する一次転写装置24又は二次転写装置17との距離より短いことが好ましい。本実施形態では、画像形成ユニット16Aの一次転写装置24がファーブラシ37に最も近接して配置されているので、ファーブラシ37の転写ベルト14に対するニップ部から画像形成ユニット16Aの一次転写装置24のニップ部までの送り方向の距離L2よりも、前記距離L1が短い。
The primary in order to more reliably prevent the flow of transfer current from the
(第2実施形態)
図6に示す本発明の第2実施形態では、回収部35はファーブラシ37(図2参照)に代えて、芯金の外周に導電性ゴム層を備える導電性弾性ローラ45を備えている。第2実施形態のその他の構成及び作用は、第1実施形態と同様である。
(2nd Embodiment)
In the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the
(第3実施形態)
図7に示す本発明の第3実施形態では、回収部35のファーブラシ37は導電性を有し、接点部材としても機能するフリッカ46を介して定電流直流電源43に接続されている。ファーブラシ37に回収されたトナー30はこのフリッカ46により掻き落とされる。また、除電部36は導電ブラシ42(図2参照)に代えて、導電フィルム47を備えている。この導電フィルム47は、先端側が転写ベルト14に当接し、基端側が導電性を有するホルダに支持されている。導電フィルム47はホルダを介して接地されている。クリーニング電流ICは定電流直流電源43からフリッカ46、ファーブラシ37、及び転写ベルト14を経て導電フィルム47に流れる。第3実施形態のその他の構成及び作用は、第1実施形態と同様である。
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention shown in FIG. 7, the
(第4実施形態)
図8に示す本発明の第4実施形態では、除電部36の導電ブラシ42に定電流直流電源43が接続され、回収部35のファーブラシ37はフリッカ46を介して接地されている。定電流直流電源43の負側の端子が導電ブラシ42に接続されており、定電流直流電源43から導電ブラシ42、及び転写ベルト14を経てファーブラシ37に流れるクリーニング電流ICにより、ファーブラシ37にはトナー30の正規の帯電極性と逆極性側のクリーニング電界E1が発生し、導電ブラシ42にはクリーニング電界とは逆向きの電界E2が発生する。第4実施形態のその他の構成及び作用は、第1実施形態と同様である。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 8, a constant current
(第5実施形態)
図9に示す本発明の第5実施形態では、回収部35の導電ブラシ37はフリッカ46を介して定電流直流電源43に接続されている。また、除電部36はフリッカ56を介して接地されたファーブラシ57を備えている。ファーブラシ57はモータ38Cにより転写ベルト14の送り方向と逆方向に回転駆動される。第5実施形態のその他の構成及び作用は、第1実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the
(第6実施形態)
図10に示す本発明の第6実施形態では、フリッカ46を介して定電流直流電源43に接続されたファーブラシ37を備える回収部35と、接地された導電フィルム47を備える除電部36を、第1から第5実施形態よりも二次転写装置17(転写ベルト14の搬送方向上流)側に配置している。このように本発明のクリーニング装置は、回収部35から除電部36までの距離(距離L1)が、回収部35からそれに最も近接している一次転写装置9又は二次転写装置17までの距離(距離L2)よりも短いという条件を満たす限り、転写ベルト14の周上の任意の位置に配置することができる。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 10, the
(第7実施形態)
図11に示す本発明の第7実施形態では、第1実施形態と同一構成のクリーニング装置11に加え、転写ベルト14の送り方向下流側にクリーニングブレード48を備えている。クリーニングブレード48はその先端が転写ベルト14に接触しており、回収部35を通過したトナー30はこのクリーニングブレード48によって転写ベルト14の表面から除去される。第7実施形態のその他の構成及び作用は、第1実施形態と同様である。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. 11, a
(第8実施形態)
図12に示す本発明の第8実施形態では、除電部36の導電フィルム47に対して転写ベルト14の送り方向上流側に間隔をあけて別の導電フィルム61が配設されている。この導電フィルム61は先端側が転写ベルト14に当接し、基端側が導電性を有するホルダに支持されている。また、導電フィルム61は接地されている。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment of the present invention shown in FIG. 12, another
導電フィルム61を設けたことでクリーニング装置11内がシールされ、ファーブラシ37で発生するトナー30の粉煙がクリーニング装置11の外部に拡散し、転写ベルト14に再付着するのを防止することができる。トナー30の粉煙を確実にシールためには、導電フィルム61が柔軟性に富み、かつ導電フィルム61の転写ベルト14に対する密接度が高いことが好ましい。そのため、導電フィルム61は、除電部36の導電フィルム47よりも低硬度の材料からなり、かつ導電フィルム47よりも厚みが薄いことが好ましい。
By providing the
導電フィルム61は接地されているので、定電流直流電源43からフリッカ46、ファーブラシ37及び転写ベルト14を介してクリーニング電流ICの一部が導電フィルム61に流入する。この電流により、導電フィルム61と転写ベルト14との間には、除電部36の導電フィルム47と転写ベルト14との間に発生する電界E2(図5B参照)と同一の向きの電界が発生する。従って、導電フィルム61は、転写ベルト14上に残留するトナー30を除電部36に到達する前に補助的に除電して帯電極性を揃える機能を有する。よって、この導電フィルム61を設けることでクリーニング装置11全体としての除電性能が向上する。なお、導電フィルム61と転写ベルト14との間の発生する電界の強さを調節するために、導電性フィルム61と接地部の間に抵抗を介在させてもよい。
Since the
導電フィルム61に代えて、絶縁性フィルムを配置してもよい。この絶縁性フィルムには除電機能はないが、ファーブラシ37で発生するトナー30の粉煙をシールすることができる。
An insulating film may be provided in place of the
回収部36のファーブラシ37に対して転写ベルト14の送り方向に間隔をあけてさらに別の導電フィルム62が配設されている。この導電フィルム62は先端側が転写ベルト14に当接し、基端側が導電性を有するホルダに支持されている。また、導電フィルム62は抵抗63を介して接地されている。
Another
前記除電部36の上流側に配置された導電フィルム61と同様に、導電フィルム62はファーブラシ37で発生するトナー30の粉煙がクリーニング装置11外に拡散するのを防止する。
Similarly to the
導電フィルム62は転写ベルト14に接触しているので、定電流直流電源43からのクリーニング電流ICの一部が導電フィルム62を介して転写ベルト14に流入する。この電流により、導電フィルム62と転写ベルト14との間には、除電部36の導電フィルム47と転写ベルト14との間に発生する電界E2(図5B参照)と同一の向きの電界が発生する。従って、導電フィルム62はファーブラシ37で回収されることなく回収部35を通過した転写ベルト14上のトナー30の帯電極性を揃える機能を有する。
Since the
除電部35よりも転写ベルト14の送り方向上流側の導電フィルム61に代えて、図13に示すように導電ブラシ65を配置してもよい。この場合、トナー30の粉煙をシールする機能はないが、転写ベルト14上に残留するトナー30を補助的に除電することができる。同様に、回収部36よりも転写ベルト14の送り方向下流側の導電フィルム62を導電ブラシで置換してもよい。さらに、図14に示すように、図12のクリーニング装置11をより転写ベルト14の送り方向上流側に配置してもよい。さらにまた、クリーニング装置11は、導電フィルム61,62のうちいずれか一方のみを備えていてもよい。
A
本発明者は、実験及び検討の結果、以下の式(4)で規定される条件を満たす場合に第1実施形態から第8実施形態のクリーニング装置11が適正なクリーニング性能を発揮することを見出した。
As a result of experiments and studies, the inventor has found that the
式(4)において、Icは像担持体である転写ベルト14を介して回収部35の回転部材(ファーブラシ37又は導電性ローラ45)と除電部36の導電部材(導電ブラシ42、導電フィルム47、又はファーブラシ57)の間に流れるクリーニング電流(μA)である。また、VCは定電流直流電源43の出力電圧(V)である。さらに、L1は回転部材の転写ベルト14に対する接触位置から導電部材の転写ベルト14に対する接触位置までの転写ベルト14の送り方向の距離(mm)である。
In the formula (4), the conductive member (
式(4)においてα及びβは、転写ベルト14の表面抵抗ρsに関する係数である。係数α、βは以下の式(5),(6)で定義される。
The α and β in equation (4) is a coefficient related to the surface resistivity [rho s of the
式(4)の右辺は、距離L1、クリーニング電流IC、及び転写ベルト14の表面抵抗ρSに関する実験から得られた。この実験では、図1から図3に示す第1実施形態のクリーニング装置11を使用した。前述のように、第1実施形態では回収部35が備える回転部材はファーブラシ37であり、除電部36が備える導電部材は導電部材42である。転写ベルト14はポリカーボネイト製で、幅W3(図3参照)が350mm、膜厚が150μmであった。また、ファーブラシ37は導電ナイロン製の毛を備え、外径が15.4mm、軸方向の長さないしは幅W1が310mm、抵抗が1×109Ωであった。さらに、導電ブラシ42は導電ナイロン製の毛を備え、毛足長さが5mm、軸方向の長さないしは幅が310mm、抵抗が1××109Ωであった。
The right side of Expression (4) was obtained from experiments on the distance L 1 , the cleaning current I C , and the surface resistance ρ S of the
まず、ファーブラシ37と導電ブラシ42との間の距離L1と定電流直流電源43の出力電圧VCの関係を調べた。具体的には、クリーニング電流ICが5μA、10μA、及び20μAの場合について、距離L1を変化させたときの出力電圧VCを測定した。転写ベルト14の表面抵抗ρSが1×1010Ω/□である場合の測定結果を図15に示し、表面抵抗ρsが1×1011Ω/□である場合の測定結果を図16に示す。図15及び図16において、記号“×”はクリーニング不良が発生したことを示す。クリーニング不良の判定は、以下のように行った。まず、クリーニング装置11を通過後も転写ベルト14上に残留するトナーを粘着テープに付着させた。次に、粘着テープに付着したトナーの濃度を測定し、この測定値が予め定められた閾値よりも高い場合にクリーニング不良であると判定した。
First, we examine the relationship between the output voltage V C of the distance L 1 and the constant-
次に、転写ベルト14の表面抵抗ρsと定電流直流電源43の出力電圧Vcの関係を調べた。具体的には、クリーニング電流ICが5μA、10μA、及び20μAの場合について表面抵抗ρSを変化させたときの出力電圧VCを測定した。ファーブラシ37と導電ブラシ42との間の距離L1であった。測定結果を図17に示す。図17において記号“×”は、図15及び図16と同様にクリーニング不良が発生したことを示す。
Next, the relationship between the surface resistance ρs of the
図15から図17の測定結果を検討したところ、クリーニング不良が発生するか否か、逆に言えばクリーニング装置11が適正なクリーニング性能を発揮するか否かは、定電流直流電源43の出力電圧VCに依存することが分かった。詳細には、図15から図17の測定結果から、定電流直流電源43の出力電圧VCが5kV未満であれば、クリーニング電流IC、距離L1、及び表面抵抗ρSの値にかかわらず、クリーニング不良が発生しないことが分かった。そこで、表面抵抗ρSが1×108Ω/□、1×109Ω/□、1×1010Ω/□、1×1011Ω/□、及び1×1012Ω/□の場合について、出力電圧VCが5kVとなるクリーニング電流IC及び距離L1をプロットして図18を得た。この図18において、表面抵抗ρSが1×1010Ω/□及び1×1011Ω/□の場合については、図15及び図16に示す測定結果を使用した。また、表面抵抗ρSが1×108Ω/□、1×109Ω/□、及び1×1012Ω/□の場合については、同様にクリーニング電流ICが5μA、10μA、及び20μAの場合について距離L1を変化させたときの出力電圧VCを測定し、その測定結果から出力電圧VCが5kVとなる距離L1を得た。
When the measurement results of FIGS. 15 to 17 are examined, it is determined whether or not cleaning failure occurs, or conversely, whether or not the
図18には表面抵抗ρSの値(1×108〜1×1012Ω/□)に対応して8つのグラフがある。これら8つのグラフのそれぞれについて対数近似により近似曲線を求めると、図18の結果は、以下の式(7)で与えられる。
There are eight graphs corresponding to the
係数α,βは前述のように式(5),(6)で定義される。式(7)は表面抵抗ρSが1×108Ω/□〜1×1012Ω/□の範囲の測定結果から得られた。従って、ρS=1×108,1×1012を式(5),(6)にそれぞれ代入することにより、係数αの範囲は−10.2以上−3.01以下、係数βの範囲は31.23以上39.15以下となる。表面抵抗ρSに対する係数α,βの値の変化を図19及び図20に示す。 The coefficients α and β are defined by the equations (5) and (6) as described above. Equation (7) was obtained from the measurement results where the surface resistance ρ S was in the range of 1 × 10 8 Ω / □ to 1 × 10 12 Ω / □. Therefore, by substituting ρ s = 1 × 10 8 and 1 × 10 12 into equations (5) and (6), the range of the coefficient α is not less than −10.2 and not more than −3.01 and the range of the coefficient β is not more than Is not less than 31.23 and not more than 39.15. Coefficients for the surface resistivity [rho S alpha, a change in the value of β is shown in FIGS. 19 and 20.
式(7)は出力電圧VCが5kVとなる条件、換言すれば出力電圧VCがこの値以上高くなるとクリーニング不良が発生する条件を示す。従って、回転部材(ファーブラシ37又は導電性ローラ45)と導電部材(導電ブラシ42、導電フィルム47、又はファーブラシ57)との距離L1が式(7)の右辺未満であれば、クリーニング装置11は適正なクリーニング性能を発揮する。
Equation (7) shows a condition conditions the output voltage V C is 5 kV, the cleaning in other words the output voltage V C if is higher than this value failure. Thus, the rotating member (
表面抵抗ρSが1×108Ω/□、1×109Ω/□、1×1010Ω/□、1×1011Ω/□、及び1×1012Ω/□の場合について式(7)にクリーニング電流ICとして5μA、10μA、及び20μAを代入した結果を図21に示す。この図18と図21を比較すると、式(7)が図18の結果を良好に近似していることが確認できる。 Surface resistivity [rho S is 1 × 10 8 Ω / □, 1 × 10 9 Ω / □, 10 Ω / □ 1 × 10, 1 × 10 11 Ω / □, and 1 × 10 12 Ω / □ when the formula ( 5μA as the cleaning current I C to 7), 10 .mu.A, and the result of substituting 20μA shown in FIG. By comparing FIG. 18 with FIG. 21, it can be confirmed that Expression (7) closely approximates the result of FIG.
次に、式(4)の左辺について説明する。2つの導電体間の空隙をt(mm)、空隙破壊電圧をVB(V)とすると、パッシェン則は以下の式(8)で与えられる。 Next, the left side of Expression (4) will be described. Assuming that the gap between the two conductors is t (mm) and the gap breakdown voltage is V B (V), Paschen's law is given by the following equation (8).
式(8)を空隙tについて整理すると以下の式(9)が得られる。 When the equation (8) is arranged for the gap t, the following equation (9) is obtained.
式(9)はある電圧について2つの導電体間で空隙放電が生じない最小の空隙tを示している。従って、式(9)の右辺の空隙破壊電圧VBを出力電圧VCに置換して得られる式よりも距離L1が大きければ、回収部35の回転部材(ファーブラシ37又は導電ローラ45)と除電部36の導電部材(導電ブラシ42、導電フィルム47、又はファーブラシ57)との間に空隙放電が発生せず、これらの間に転写ベルト14を介した閉回路を形成することができる。
Equation (9) shows the minimum gap t at which no gap discharge occurs between two conductors for a certain voltage. Therefore, the larger the distance L 1 than equation obtained by replacing the air gap breakdown voltage V B of the right side of equation (9) to the output voltage V C, the rotation member (
(第9実施形態)
図22は本発明の第9実施形態に係る画像形成装置を示す。説明の便宜上図22には図1の画像形成装置の一部のみが図示されているが、後述する種々のセンサ等を備える点を除いて、本実施形態の画像形成装置は図1から図3に示す第1実施形態と同一の構成である。従って、本実施形態の画像形成装置は、図22には図示されていないが図1から図3に図示されている要素も備えている。以下の説明では、図22に加えて図1から図3を併せて参照するものとする。
(Ninth embodiment)
FIG. 22 shows an image forming apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. Although only a part of the image forming apparatus of FIG. 1 is shown in FIG. 22 for convenience of description, the image forming apparatus of the present embodiment is different from FIGS. Has the same configuration as the first embodiment shown in FIG. Therefore, the image forming apparatus of the present embodiment also includes elements not shown in FIG. 22 but shown in FIGS. 1 to 3. In the following description, FIG. 1 to FIG. 3 will be referred to in addition to FIG. 22.
クリーニング装置11の定電流直流電源43は、直流電源43aと、この直流電源43aに直列に接続された電流検出素子43bとを備え、クリーニング電流ICの電流値が一定となるように出力電圧を制御する機能を有する。また、定電流直流電源43は、クリーニング電流ICを種々の値に設定できるように構成されている。
Constant current
各画像形成ユニット16A〜16Dの一次転写装置24は、転写ベルト14を挟んで感光体ドラム21と対向する導電ローラ24aを備えている。導電ローラ24aには定電圧電源101が接続されている。導電ローラ24aには感光体ドラム21表面でトナー像を形成しているトナー30の正規の帯電極性(本実施形態では負)とは逆極性(正極性)の一次転写電圧が定電圧電源101により印加される。定電圧電源101は直流電源101aと、この直流電源101aと並列に接続された電圧検出素子101bとを備え、一次転写電圧が一定となるように出力する電流を制御する機能を有する。導電ローラ24aに代えて半導電ローラを使用してもよい。
The
二次転写装置装置17は、転写ベルト14を挟んで張架ローラ14Bと対向する導電ローラ17aを備えている。一次転写装置24の導電ローラ24aと同様に、導電ローラ17aは直流電源102aと、この直流電源102aに並列に接続された電圧検出素子102bとを備える定電圧電源102に接続に接続されている。定電圧電源102aは電圧が一定となるように出力する電流を制御する機能を有する。導電ローラ17aに代えて半導電ローラを使用してもよい。一方、張架ローラ13Bは接地されており、接地部と張架ローラ13Bとの間には二次転写電流センサ104が介設されている。定電圧電源102から、導電ローラ17a、転写ベルト14、張架ローラ13B、及び二次転写電流センサ104を介して接地部に至る閉回路が形成されている。導電ローラ17aには定電圧電源102により転写ベルト14表面でトナー像を形成しているトナー30の正規の帯電極性(負)とは逆極性(正)の二次転写電圧が印加される。その結果、転写ベルト14表面のトナー像が転写ベルト14と導電ローラ24aの間に形成されたニップ部を通過する記録媒体28に転写される。二次転写電圧印加時に前記閉回路に流れる電流、換言すれば二次転写電圧印加時に二次転写装置17に流れる電流(二次転写電流It2)が二次転写電流センサ104により検出される。二次転写電流センサ104は二次転写電流It2の検出値を制御部105に出力する。
The
画像形成装置内に環境センサ106が配設されている。この環境センサ106は湿度Hを検出し、その検出値を制御部105に出力する。
An
給紙カセット27(図1参照)と二次転写装置17の間の搬送路には、記録媒体28のサイズを検出する用紙サイズセンサ107が配設されている。用紙サイズセンサ107は検出した用紙すなわち記録媒体28のサイズを制御部105に出力する。
A
画像形成ユニット16A〜16Dのうち転写ベルト14の送り方向の最下流側に位置する画像形成ユニット16Dと二次転写装置17との間には、AIDC(Auto Image Density Control)センサ109が配設されている。画像形成ユニット16A〜16Dは転写ベルト14の記録媒体28が配置されない領域ΔW(図3参照)に、トナーパッチを形成する。AIDCセンサ109はこのトナーパッチにおけるトナー濃度を検出し、検出値を制御部105に出力する。
An AIDC (Auto Image Density Control)
画像形成装置内には記録媒体28の詰まりないしはジャミングを検出するジャムセンサ110が配設されている。このジャムセンサ110はジャミング発生の有無を示す信号を制御部105に出力する。
In the image forming apparatus, a
制御部105はCPU、RAM、ROM等の要素を備え、二次転写電流センサ104、環境センサ106、用紙サイズセンサ107、AIDCセンサ109、及びジャムセンサ110からの入力に基づいて、クリーニング装置11の定電流直流電源43が出力するクリーニング電流ICを調節する。
The
次に、図23A及び図23Bのフローチャートを参照して、制御部105が実行するクリーニング電流ICの調節について説明する。まず、ステップS23−1において、新しいジョブの画像形成であれば、ステップS23−2においてクリーニング電流ICを初期値に設定する。次に、ステップS23−3において二次転写電流センサ104により二次転写電流It2を検出する。詳細には、記録媒体28が導電ローラ17と転写ベルト14のニップ部に存在しない状態で定電圧電源102により導電ローラ17に二次転写電圧を印加し、その時に張架ローラ13Bに流れる電流を二次転写電流センサ104により測定する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 23A and 23B, will be described adjustment of the cleaning current I C of the
二次転写電流It2が小さい場合、転写ベルト14上のトナー30は二次転写の影響を殆ど受けないので、正規の帯電極性(負)を維持する傾向がある。この場合、クリーニング装置11でトナー30の帯電極性を逆極性(正)から正規の帯電極性に反転させる必要性が低いので、回収部35のクリーニング電界E1と除電部36の電界E2は低強度でよい。従って、二次転写電流It2が少ない場合には、クリーニング電流ICは小電流でよい。一方、二次転写電流It2が大きい場合、転写ベルト14のトナー30は二次転写の影響を強く受けるので、正規の帯電極性の逆極性に帯電極性が反転する傾向がある。この場合、除電部36の電界E2の強度を十分高く設定してトナー30の帯電極性を揃える必要があると共に、回収部35のクリーニング電界E1も高いことが好ましい。従って、二次転写電流It2が小さい場合には、クリーニング電流ICを大きくする必要がある。そこで、ステップS23−4において二次転写電流It2の検出値が予め定められた閾値It2th以上であれば、ステップS23−5において定電流直流電源43の出力するクリーニング電流ICの設定値を予め定められた量ΔIC1だけ増加させる。
When the secondary transfer current It2 is small, the
次に、ステップS23−6において、環境センサ106により画像形成装置内の湿度Hを検出する。湿度Hが高いと吸湿により用紙の導電率が高くなるので、二次転写装置17における転写効率が低下し、転写ベルト14上に残留するトナー30の量が増加する傾向がある。そこで、ステップS23−7において湿度Hの検出値が予め定められた閾値Hth以上であれば、ステップS23−8においてクリーニング電流ICの設定値を予め定められた量ΔIc2だけ増加させる。
Next, in step S23-6, the
ステップS23−9では、用紙サイズセンサ107の検出値を読み込む。図3を参照すると、転写ベルト14の幅W3は用紙ないしは記録媒体28の最大幅W2よりも広いので、転写ベルト14の両側部には用紙と対向しない領域ΔWが存在する。理想的にはこの領域ΔWにはトナーは付着しないが、実際には各画像形成ユニット16A〜16Dの一次転写装置24において領域ΔWにも薄くトナーが付着する現象(いわゆるトナーのかぶり)が生じる。用紙のサイズが小さい程、転写ベルト14上の用紙が存在しない領域ΔWの面積が増大するのでかぶりによるトナーの量は増加する傾向がある。従って、この場合にはクリーニング装置11の回収部35のクリーニング電界E1を高強度に設定してトナーの回収効率を高める必要がある。逆に、用紙のサイズが大きい程領域ΔWの面積が減少するので、かぶりによる残留ナトーの量は減少する傾向があり、回収部35のクリーニング電界E1は比較的低強度でもよい。そこで、ステップS23−10において用紙サイズセンサ107により検出された用紙サイズがA4サイズ又はA4サイズよりも小さい場合には、ステップS23−11において定電流直流電源43が出力するクリーニング電流ICの設定値を予め定められた量ΔIC3だけ増加させる。
In step S23-9, the detection value of the
ステップS23−12では、AIDCセンサ109の出力を読み込む。前述のようにAIDCセンサ109は転写ベルト14上のトナーパッチにおけるトナー濃度Dを検出する。この検出されたトナー濃度が高い場合、転写ベルト14上のトナー像のトナー濃度が高く、二次転写後も転写ベルト14上に残留するトナーの量が多い傾向がある。従って、この場合にはクリーニング装置11の回収部35のクリーニング電界E1を高強度に設定してトナーの回収効率を高める必要がある。逆に、検出されたトナー濃度が低い場合、転写ベルト上14のトナー像のトナー濃度は低く、二次転写後も転写ベルト14上に残留するトナーの量は少ない傾向がある。従って、この場合には回収部35のクリーニング電界E1は比較的低強度でもよい。そこで、ステップS23−13においてトナー濃度Dの検出値が予め定められた閾値Dth以上であれば、ステップS23−14において定電流直流電源43が出力するクリーニング電流ICの設定値を予め定められた量ΔIC4だけ増加させる。
In step S23-12, the output of
ジャミングが発生した場合、記録媒体28に転写されなかったトナー像がそのまま転写ベルト14上に付着した状態で画像形成装置が停止する。従って、ジャミング発生後の再起動時、すなわちジャミング発生後最初のジョブでは転写ベルト14上に多量のトナーが残留しているので、クリーニング装置11の回収部35のクリーニング電界E1を高強度に設定してトナーの回収効率を高める必要がある。そこで、ステップS23−15においてジャムセンサ110によるジャミング検出後最初のジョブであれば、ステップS23−16においてクリーニング電流ICの設定値を予め定められた量ΔIC5だけ増加させる。詳細には、ジョブ開始後転写ベルト14が少なくとも1周するのに要する期間だけ、一時的にクリーニング電流ICを増加させる。
When jamming occurs, the image forming apparatus stops in a state where the toner image not transferred to the
図23A及び図23Bに示す処理の終了後、実際のジョブが実行される。クリーニング装置11の定電流直流電源43は、転写ベルト14上に残留するトナーの帯電量及び帯電極性、並びに転写ベルト14上に残留するトナー量に応じて調節されたクリーニング電流ICを出力する。従って、クリーニング装置11は適正なクリーニング性能を発揮し、転写ベルト14上に残留するトナーを確実かつ効率的に除去することができる。クリーニング電流ICの初期値及びその調節量ΔIC1〜ΔIC5は、例えばクリーニング電流ICが3μA以上50μA以下の範囲で変化するように設定される。
After the processing shown in FIGS. 23A and 23B ends, the actual job is executed. Constant current
制御部105は、ジョブ毎ではなく用紙ないしは記録媒体28毎に、図23A及び図23Bに示す制御を実行してもよい。
The
図23A及び図23Bの制御ではクリーニング電流ICを調節しているが、図24A及び図24Bに示すように、クリーニング装置11の回収部35が備えるファーブラシ37(回転部材)の回転速度、具体的にはファーブラシ37を回転駆動するモータ38Aの回転速度を調節してもよい。ファーブラシ37の回転速度が速い程、クリーニング装置11のトナー回収効率が高い。逆に、ファーブラシ37の回転速度が遅い程、クリーニング装置11のトナー回収効率は低い。
Although the control of FIGS. 23A and 23B are adjusted cleaning current I C, as shown in FIGS. 24A and 24B, the rotational speed of the
ステップS24−1において新しいジョブの画像の形成であれば、ステップS24−2においてモータ38Aの回転速度Rを初期値に設定する。ステップS24−3において二次電流センサ104により検出された二次転写電流It2がステップS24−4において閾値It2th以上であれば、ステップS24−5において回転速度Rの設定値を予め定められた量ΔR1だけ増加させる。次に、ステップS24−6において環境センサ106により検出された湿度HがステップS24−7において閾値Hth以上であれば、ステップS24−8において回転速度Rの設定値を予め定められた量ΔR2だけ増加させる。さらに、ステップS24−9で読み込んだ用紙サイズセンサ107の検出値がステップS24−10においてA4サイズ又はA4サイズより小さい場合には、ステップS24−11において回転速度Rの設定値を予め定められた量ΔR3だけ増加させる。さらにまた、ステップS24−12で読み込んだAIDCセンサ109によるトナーパッチの検出濃度DがステップS24−13において閾値Dth以上であれば、ステップS24−14において回転速度Rの設定値を予め定められた量ΔR4だけ増加させる。ステップS24−15においてジャミング検出後の最初のジョブであれば、ステップS24−16において少なくとも転写ベルト14が1周するのに要する期間は回転速度Rの設定値を予め定められた量ΔR5だけ増加させる。
If an image of a new job is to be formed in step S24-1, the rotation speed R of the
図23A及び図23Bに示す処理の終了後、実際のジョブが実行される。クリーニング装置11の回収部35が備えるファーブラシ37は、転写ベルト14上に残留するトナーの帯電量及び帯電極性、並びに転写ベルト14上に残留するトナーの量に応じて調節された回転速度で回転する。従って、クリーニング装置11は適正なクリーニング性能を発揮し、転写ベルト14上に残留するトナーを確実かつ効率的に除去することができる。
After the processing shown in FIGS. 23A and 23B ends, the actual job is executed. The
クリーニング電流ICの調節(図23A及び図23B)と、モータ38Aの回転速度Rの調節(図24A及び24B)とを組み合わせて適用してもよい。環境センサ106は、湿度に加え又はそれに代えて画像形成装置内の温度を検出してもよい。この場合、検出された温度が高い程、クリーニング電流ICが大きく設定され、モータ38Aの回転速度Rは速く設定される。逆に、検出された温度が低い程、クリーニング電流ICは小さく設定され、モータ38Aの回転速度Rは小さく設定される。また、第9実施形態におけるクリーニング装置11として、第2実施形態から第7実施形態(図7から図14参照)の構成を採用してもよい。さらに、第9実施形態におけるクリーニング装置11は、図25に示すように除電部36を備えず回収部35と転写ベルト14を挟んで対向する張架ローラ13Aを接地させた構成であってもよい。さらにまた、本実施形態の制御は、感光体上の残留トナーを回収するための一次転写装置にも適用することができる。
Regulation of the cleaning current I C (FIG. 23A and FIG. 23B), may be applied in combination with regulation of the rotational speed R of the
(第10実施形態)
図26は本発明の第10実施形態に係る画像形成装置を示す。説明の便宜上図26には図1の画像形成装置の一部のみが図示されている。後述する種々のセンサ等を備える点を除いて、第10実施形態の画像形成装置は図1から図3に示す第1実施形態と同一の構成である。従って、本実施形態の画像形成装置は、図26には図示されていないが図1から図3に図示されている要素も備えている。以下の説明では、図26に加えて図1から図3を併せて参照するものとする。
(Tenth embodiment)
FIG. 26 shows an image forming apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. For convenience of explanation, FIG. 26 shows only a part of the image forming apparatus of FIG. The image forming apparatus of the tenth embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 except that various sensors and the like described later are provided. Accordingly, the image forming apparatus according to the present embodiment also includes elements not shown in FIG. 26 but shown in FIGS. 1 to 3. In the following description, FIGS. 1 to 3 will be referred to in addition to FIG.
クリーニング装置11の定電流直流電源43は、直流電源43aと、この直流電源43aに直列に接続された電流検出素子43bとを備え、クリーニング電流ICの電流値が一定となるように出力する電圧を制御する機能を有する。除電部36と接地部の間には帰還電流センサ201が介設されている。帰還電流センサ201は検出した電流(帰還電流IR)の検出値を制御部203に出力する。
Constant current
各画像形成ユニット16A〜16Dの一次転写装置24は、転写ベルト14を挟んで感光体ドラム21と対向する導電ローラ24aを備えている。導電ローラ24aには定電圧電源202が接続されている。導電ローラ24aには定電圧電源202により感光体ドラム21表面でトナー像を形成しているトナー30の正規の帯電極性(負)とは逆極性(正)の一次転写電圧Vt1が印加される。定電圧電源202は直流電源202aと、この直流電源202aと並列に接続された電圧検出素子202bとを備え、一次転写電圧Vt1が一定となるように出力する電流を制御する機能を有する。また、本実施形態では定電圧電源202は直流電源202aと直列に接続された電流検出素子202cを備え、必要に応じて電流が一定となるように出力する電圧を制御することもできる。換言すれば定電圧電源202は定電流電源としても機能することができる。導電ローラ24aに代えて半導電ローラを使用してもよい。
The
制御部203は各画像形成ユニット16A〜16Dの一次転写装置24の一次転写電圧Vt1を設定する。特に、制御部203は4つの画像形成ユニット16A〜16Dのうち最もクリーニング装置11に近接して配置された画像形成ユニット16Aの一次転写装置24の一次転写電圧Vt1を帰還電流IRに基づいて調節する。
クリーニング装置11では、定電流直流電源43から、スクレーパ41、回収ローラ39、ファーブラシ37、転写ベルト14、導電ブラシ42、及び帰還電流センサ201を介して接地部に至る閉回路が形成されている。この閉回路には定電流直流電源43からのクリーニング電流ICが流れる。従って、通常は帰還電流IRとクリーニング電流ICの値は等しい。しかし、耐久により転写ベルト16の抵抗が低下した場合や、画像形成装置内の湿度が高い場合には、4つの画像形成ユニット16A〜16Dのうち最もクリーニング装置11に近接して配置された画像形成ユニット16Aの一次転写装置24からクリーニング装置11へ電流の流れ込みが生じる可能性がある。この電流の流れ込みが生じると、帰還電流IRはクリーニング電流ICよりも大きくなる。詳細には、一次転写装置24の定電圧電源202は一次転写電圧Vt1が一定となるように電流を制御するので、抵抗が低下すると電流が過度に大きくなり、この過度の電流が転写ベルト14を介してクリーニング装置11に流れ込む。例えば、クリーニング装置11の定電流直流電源43の出力するクリーニング電流ICが10μAであるのに帰還電流IRが12μAであれば、画像形成ユニット16Aの一次転写装置24からクリーニング装置11に2μAの電流が流入していることになる。一次転写装置24で発生した過度の一次転写電流が転写ベルト14を流れると、転写ベルト14が損傷し、その寿命が短くなる。そこで、制御部203は帰還電流IRの値から画像形成装置16Aの一次転写装置24における過度の一次転写電流発生の有無を判断し、その判断に基づいて画像形成ユニット16Aの一次転写装置24における一次転写電圧Vt1を調節する。
In the
図27のフローチャートを参照して、制御部203が実行する処理を具体的に説明する。まず、ステップS27−1において新しいジョブの画像形成であれば、ステップS27−2において4つの画像形成ユニット16A〜16Dの一次転写部24に同時に一定値の電流を流す。具体的には、各画像ユニット16A〜16Dの一次転写部24の定電圧電源202を定電流電源として機能させ、一定値の電流を出力させる。次に、ステップS27−3において、一定値の電流が流れている時に各画像形成ユニット16A〜16Dの一次転写装置24が出力する一次転写電圧Vt1を電圧検出素子101bにより測定する。各一次転写装置24が測定した一次転写電圧Vt1は制御部203に出力される。ステップS27−4では、測定された一次転写電圧Vt1に基づいて、実際の画像形成時に使用される各画像ユニット16A〜16Dの一次転写電圧Vt1の設定値を決定する。具体的には、制御部203はステップS27−3で測定された一次転写電圧Vt1に対応する一次転写電圧Vt1の設定値をテーブルの形態で記憶しており、一次転写電圧Vt1の測定値に対して画像形成時の一次転写電圧Vt1の設定値が一義的に決まる。
The processing executed by the
画像形成ユニット16B〜16Dの一次転写装置24で発生する過度の一次転写電流はその殆どが隣接する他の画像形成ユニットに流れ込むので、帰還電流IRの増加に殆ど寄与しない。従って、これらの画像形成ユニット16B〜16Dの一次転写装置24についてはステップS27−4で決定した一次転写電圧Vt1の設定値を調節することなくそのまま実際の画像形成に使用する。一方、クリーニング装置11に最も近接して配置された画像形成ニット16AについてはステップS27−5〜S27−9で一次転写電圧Vt1の設定値にさらに調節が加えられる。
Since excessive primary transfer current generated at the
まず、ステップS27−5において、画像形成ユニット16Aの一次転写装置24にステップS27−4で設定した一次転写電圧Vt1を印加する。詳細には、一次転写装置24の定電圧電源202の出力する電圧を一次転写電圧Vt1の設定値とする。次に、ステップS27−6において、一次転写装置24が一次転写電圧Vt1の設定値を出力している時の帰還電流IRを帰還電流センサ201で検出する。ステップS27−7において帰還電流IRの検出値が予め定められた閾値IRth以上の場合、すなわち画像形成ユニット16Aの一次転写装置24で発生した過度の一次転写電流がクリーニング装置11に流れ込んでいると判断される場合には、ステップS27−4で決定した一次転写電圧Vt1の設定値を予め定められた量ΔVt1だけ低下させる。ステップS27−7において帰還電流IRの設定値が閾値IRth未満となるまで、ステップS27−5〜S27−8の処理が繰り返される。ステップS27−7において帰還電流IRの設定値が閾値IRth未満となれば、ステップS27−8において画像形成ユニット16Aの一次転写電圧Vt1の設定値がその時点での値に確定される。
First, in step S27-5, it applies a primary transfer voltage V t1 set in step S27-4 to the
図27に示す処理の終了後、実際のジョブが実行される。画像形成ユニット16Aの定電圧電源202が出力する一次転写電圧Vt1は、クリーニング装置11へ流れ込む過度の一次転写電流が発生しないように調節されている。従って、過度の電流が転写ベルト14に流れることを防止し、転写ベルト14の寿命を延ばすことができる。
After the processing shown in FIG. 27 ends, the actual job is executed. The primary transfer voltage Vt1 output from the constant
制御部203は、ジョブ毎ではなく用紙ないしは記録媒体28毎に図27に示す制御を実行してもよい。
The
第10実施形態におけるクリーニング装置11として、第2実施形態から第7実施形態(図7から図14参照)の構成を採用してもよい。また、第10実施形態におけるクリーニング装置11は、図28に示すように除電部36を備えず回収部35と転写ベルト14を挟んで対向する張架ローラ13Aを接地させた構成であってもよい。この場合、帰還電流センサ201は張架ローラ13Aと接地部との間に介設する。
The configuration of the second to seventh embodiments (see FIGS. 7 to 14) may be adopted as the
本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、回収部35のファーブラシ37の芯金37a(図2及び図7から図11参照)や導電性弾性ローラ45の芯金(図6参照)を定電流直流電源43に直接接続してもよい。また、回収部35の回転部材として金属製ローラを使用してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the
導電ブラシ42(図2、図6、図8、及び図11参照)、導電フィルム47(図7、図10参照)、及びファーブラシ57(図9参照)に代えて、導電ゴムを使用してもよい。導電ブラシ42、導電フィルム47、及びファーブラシ57は、抵抗を介して接地されていてもよい。この抵抗の抵抗値を調節することにより、種々の抵抗値や特性を持った転写ベルトに本発明を適用することができる。
A conductive rubber is used instead of the conductive brush 42 (see FIGS. 2, 6, 8, and 11), the conductive film 47 (see FIGS. 7 and 10), and the fur brush 57 (see FIG. 9). Is also good. The
また、トナーの正規の帯電極性が前記実施形態と逆(正)である場合には、定電流源から回収部35又は除電部36に印加する電圧の極性を逆にすればよい。例えば、第1実施形態においてトナーの正規の帯電極性が正であれば、定電流直流電源43の負側の端子にスクレーパ41を接続すればよい。
When the normal charging polarity of the toner is opposite (positive) to that in the above-described embodiment, the polarity of the voltage applied from the constant current source to the
さらに、中間転写ドラムのクリーニング装置や、感光体ドラム等の感光体にも本発明を適用することができる。 Further, the present invention can be applied to a cleaning device for an intermediate transfer drum and a photoconductor such as a photoconductor drum.
さらにまた、レーザプリンタ以外に、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機のような他の画像形成装置が備える像担持体のクリーニング装置にも本発明を適用することができる。 Further, in addition to the laser printer, the present invention can be applied to an image carrier cleaning device provided in another image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction peripheral thereof.
11 クリーニング装置
12 レーザプリンタ
13A,13B 張架ローラ
14 転写ベルト
16A,16B,16C,16D 画像形成ユニット
17 二次転写装置
21 感光体ドラム
22 帯電装置
23 現像装置
24 一次転写装置
25 一次クリーニング装置
26 レーザユニット
27 給紙カセット
28 記録媒体
30 トナー
31 定着装置
35 回収部
36 除電部
37 ファーブラシ
37a 芯金
38A,38B モータ
39 回収ローラ
41 スクレーパ
42 導電ブラシ
43 定電流直流電源
45 導電性弾性ローラ
46 フリッカ
47 導電性フィルム
48 クリーニングブレード
57 ファーブラシ
56 フリッカ
101,102,202 定電圧電源
104 一次転写電流センサ
105,203 制御部
106 環境センサ
107 用紙サイズセンサ
109 AIDCセンサ
110 ジャムセンサ
201 帰還電流センサ
Claims (16)
前記像担持体表面に接触した状態で回転駆動される導電性を有する回転部材と、
前記回転部材よりも前記像担持体の搬送方向上流側で前記像担持体に接触する導電部材と、
前記回転部材と前記導電部材のうちのいずれか一方が接続されると共に他方が接地され、前記回転部材と前記導電部材との間で前記像担持体を介して流れる直流電流を生じさせ、それによって前記回転部材と前記像担持体との間には正規の帯電極性の前記トナーを前記回転部材に吸着する力が作用する向きの第1の電界が発生すると共に、前記導電部材と前記像担持体との間には前記第1の電界とは逆向きの第2の電界が発生する単一の直流電源と
を備えることを特徴とするクリーニング装置。 A cleaning device for collecting toner on the surface of the image bearing member,
A rotating member having conductivity that is driven to rotate while being in contact with the image carrier surface,
A conductive member that comes into contact with the image carrier on the upstream side in the transport direction of the image carrier from the rotating member;
One of the rotating member and the conductive member is connected and the other is grounded, thereby generating a DC current flowing through the image carrier between the rotating member and the conductive member, A first electric field is generated between the rotating member and the image carrier in a direction in which a force for adsorbing the toner having a normal charging polarity to the rotating member acts, and the conductive member and the image carrier. And a single DC power supply that generates a second electric field opposite to the first electric field.
前記α及びβは前記像担持体の表面抵抗に関する係数であることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 And the DC current I c via the image carrier flowing between the conductive member and the rotary member (.mu.A), and the DC power supply output voltage V c (V), relative to the image bearing member of the rotary member The distance L 1 (mm) in the transport direction of the image carrier from the contact position to the contact position of the conductive member with the image carrier satisfies the following relationship;
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein said α and β are coefficients relating to a surface resistance of said image carrier.
前記クリーニング装置は、
前記像担持体表面に接触した状態で回転駆動される導電性を有する回転部材と、
前記回転部材よりも前記像担持体の搬送方向上流側で、前記像担持体に接触する導電部材と、
前記回転部材と前記導電部材のうちのいずれか一方が接続されると共に他方が接地され、前記回転部材と前記導電部材と間で前記像担持体を介して流れる直流電流を生じさせ、それによって前記回転部材と前記像担持体との間には正規の帯電極性の前記トナーを前記回転部材に吸着する力が作用する向きの第1の電界が発生すると共に、前記導電部材と前記像担持体との間には前記第1の電界とは逆向きの第2の電界が発生する単一の直流電源と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, a transfer unit for transferring a toner image to the image carrier, and a transfer unit downstream of the transfer unit in the conveyance direction of the image carrier, collecting toner remaining on the surface of the image carrier An image forming apparatus comprising: a cleaning device;
The cleaning device includes:
A rotating member having conductivity that is driven to rotate while being in contact with the image carrier surface,
A conductive member that is in contact with the image carrier on the upstream side in the transport direction of the image carrier from the rotating member;
One of the rotating member and the conductive member is connected and the other is grounded, thereby generating a DC current flowing through the image carrier between the rotating member and the conductive member, whereby the A first electric field is generated between the rotating member and the image carrier in a direction in which a force for adsorbing the toner having the normal charging polarity to the rotating member acts, and the conductive member and the image carrier are And a single DC power supply that generates a second electric field opposite to the first electric field.
前記α及びβは前記像担持体の表面抵抗に関する係数であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 And the DC current I c via the image carrier flowing between the conductive member and the rotary member (.mu.A), the DC power supply output voltage V C and (V), relative to the image bearing member of the rotary member distance L 1 in the conveying direction of the image bearing member from the contact position to the contact position with respect to said image bearing member of the conductive member satisfies the following relationship,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein α and β are coefficients relating to a surface resistance of the image carrier.
第1の電源から供給される電力により前記像担持体表面のトナー像を被転写体に転写する転写部と、
前記転写部に流れる電流を検出する電流センサと、
前記像担持体表面に当接するように前記転写部よりも前記像担持体の搬送方向下流側に回転可能に配置され、かつ導電性を有する回転部材と、
前記回転部材を回転させるモータと、
前記回転部材に電力を供給し、それによって前記像担持体表面に転写後も残留するトナーを前記回転部材に静電的に吸着させる第2の電源と、
前記電流センサにより検出された電流値に基づいて前記第2の電源の出力と前記モータの回転速度の少なくとも一方を制御する制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image on its surface;
A transfer unit that transfers the toner image on the surface of the image bearing member to a transfer target body using power supplied from a first power supply;
A current sensor for detecting a current flowing through the transfer unit;
A rotatable member that is rotatably disposed downstream of the transfer unit in the transport direction of the image carrier so as to contact the image carrier surface, and has conductivity.
A motor for rotating the rotating member,
A second power supply that supplies power to the rotating member, thereby electrostatically adsorbing toner remaining on the surface of the image carrier after transfer to the rotating member;
An image forming apparatus comprising: a control unit that controls at least one of an output of the second power supply and a rotation speed of the motor based on a current value detected by the current sensor.
前記制御部は、さらに前記環境センサにより検出された環境条件に基づいて前記第1の電源の出力と前記モータの回転速度の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の画像形成装置。 It further includes an environmental sensor that detects environmental conditions,
15. The control unit according to claim 12, wherein the control unit further controls at least one of an output of the first power supply and a rotation speed of the motor based on an environmental condition detected by the environment sensor. The image forming apparatus according to claim 1.
前記制御部は、さらに前記寸法センサにより検出された前記被転写体の寸法に基づいて前記第1の電源の出力と前記モータの回転速度の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Further comprising a dimension sensor for detecting the dimension of the transfer object,
13. The apparatus according to claim 12, wherein the control unit further controls at least one of an output of the first power supply and a rotation speed of the motor based on a size of the transfer target detected by the size sensor. The image forming apparatus according to claim 14.
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